高光譜圖像道路目標(biāo)提取技術(shù)研究.pdf

1、高光譜遙感是二十世紀(jì)八十年代出現(xiàn)的新型對地觀測綜合技術(shù)，始于成像光譜技術(shù)的發(fā)展。與傳統(tǒng)的遙感不同，高光譜遙感技術(shù)在提供了空間二維影像的同時，還增加了“光譜維”，即光譜數(shù)據(jù)。高光譜遙感可以實現(xiàn)在一定光譜范圍內(nèi)連續(xù)成像，因而高光譜影像具有高光譜分辨率、圖譜特征合一、光譜通道多等特征，目前已在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水質(zhì)監(jiān)測、大氣污染監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)調(diào)查和城市調(diào)查等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對高光譜影像研究基于譜信息的目標(biāo)分割方法，以及基于

2、譜特征和圖特征的道路提取方法，這對于實現(xiàn)道路網(wǎng)絡(luò)的自動提取、推動遙感影像線性目標(biāo)提取的發(fā)展有著重要的理論和應(yīng)用價值。 本文首先介紹了高光譜成像的發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用領(lǐng)域、發(fā)展趨勢以及道路的提取現(xiàn)狀；其次在對高光譜影像的特性、分析方法、特征提取方法和目標(biāo)提取方法進(jìn)行綜述后，給出了一種基于光譜曲線拐點的光譜分段方法，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種基于分段的光譜曲線的圖像分割方法；最后，針對城區(qū)高光譜影像，提出了一種基于高光譜圖像綜合譜特征和圖特征

3、的道路目標(biāo)分割和提取的方法。該方法首先利用高光譜圖像的“譜特征”對圖像進(jìn)行“譜分割”：針對目標(biāo)地物的參考光譜曲線，通過高斯小波變換提取其拐點，并按照這些拐點對所有像元的光譜曲線分段后與參考譜線進(jìn)行光譜角度匹配；進(jìn)而按照最小距離的準(zhǔn)則分割出與目標(biāo)地物同類的像元；然后，在譜分割結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用高光譜圖像的“圖特征”進(jìn)行道路目標(biāo)的提取，即同時利用道路分割的結(jié)果和房屋分割的結(jié)果，根據(jù)城市中道路和房屋的型態(tài)特征，通過自適應(yīng)的圓形度閾值來排除房屋