【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及遙感數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種遙感數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品及可讀介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、遙感影像在城市規(guī)劃、環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源調(diào)查等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。隨著城市化進(jìn)程加快，高層建筑密集區(qū)域不斷增加，建筑物產(chǎn)生的陰影對(duì)遙感影像質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致地物特征信息獲取困難。
2、在相關(guān)技術(shù)中，處理遙感影像中建筑陰影的主要方法是基于單一時(shí)相影像進(jìn)行陰影檢測(cè)和去除，這類方法首先利用影像的光譜特征識(shí)別陰影區(qū)域，然后通過(guò)圖像增強(qiáng)算法提升陰影區(qū)域的亮度值，或者利用陰影區(qū)域周邊的非陰影像素信息對(duì)陰影區(qū)域進(jìn)行填充修復(fù)。
3、然而，在建筑密集區(qū)域，單一時(shí)相影像中的陰影分布范圍較大且連片，導(dǎo)致陰影區(qū)域的光譜信息嚴(yán)重缺失。這種情況下，僅依靠單一時(shí)相影像中有限的信息進(jìn)行修復(fù)，難以準(zhǔn)確還原被陰影遮擋區(qū)域的真實(shí)地物特征。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N遙感數(shù)據(jù)處理方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品及可讀介質(zhì)，用于提高遙感影像中被陰影遮擋區(qū)域還原的準(zhǔn)確性。
2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N遙感數(shù)據(jù)處理方法，應(yīng)用于遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該方法包括：獲取目標(biāo)地區(qū)在不同時(shí)間段的遙感影像和建筑高度數(shù)據(jù)，并對(duì)不同時(shí)間段的該遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，得到遙感影像時(shí)空索引；基于該建筑高度數(shù)據(jù)和該遙感影像時(shí)空索引計(jì)算該目標(biāo)地區(qū)的每棟建筑在不同時(shí)間產(chǎn)生的陰影范圍，將該每棟建筑對(duì)應(yīng)的陰影范圍進(jìn)行疊加，得到陰影覆蓋頻率圖；基于該遙感影像時(shí)空索引計(jì)算該陰影覆蓋頻率圖中每個(gè)時(shí)相的區(qū)域的遮擋程度得分，該遮擋程度得分包括遮擋覆
3、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，獲取目標(biāo)地區(qū)不同時(shí)間段的遙感影像和建筑高度數(shù)據(jù)并進(jìn)行配準(zhǔn)校正，得到時(shí)空索引，基于此計(jì)算每棟建筑不同時(shí)間的陰影范圍并疊加得到陰影覆蓋頻率圖，再計(jì)算每個(gè)時(shí)相區(qū)域的遮擋程度得分選取最佳時(shí)相，接著劃分目標(biāo)子區(qū)域并根據(jù)得分修復(fù)，能夠全面分析目標(biāo)地區(qū)建筑陰影的時(shí)空分布情況，基于準(zhǔn)確的遮擋程度得分進(jìn)行合理的區(qū)域劃分和針對(duì)性的修復(fù)，有效提高了遙感影像的質(zhì)量，更準(zhǔn)確地還原被陰影遮擋區(qū)域的地物特征。
4、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該基于該遙感影像時(shí)空索引計(jì)算該陰影覆蓋頻率圖中每個(gè)時(shí)相的區(qū)域的遮擋程度得分，該遮擋程度得分包括遮擋覆蓋比例、影像清晰度特征值和目標(biāo)特征完整度的步驟，具體包括：在該目標(biāo)地區(qū)每個(gè)時(shí)相的陰影覆蓋頻率圖中提取每個(gè)陰影覆蓋區(qū)域的邊界輪廓線；對(duì)該邊界輪廓線內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化劃分，得到多個(gè)評(píng)分單元；計(jì)算每個(gè)該評(píng)分單元內(nèi)被陰影覆蓋的像素?cái)?shù)量與單元總像素?cái)?shù)量的比值，得到遮擋覆蓋比例；基于該遙感影像計(jì)算每個(gè)該評(píng)分單元的邊緣清晰度和紋理復(fù)雜度，并基于該邊緣清晰度和該紋理復(fù)雜度得到影像清晰度特征值；提取每個(gè)該評(píng)分單元中地物目標(biāo)的形狀特征和光譜特征，并將該形狀特征和該光譜特征與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)特征庫(kù)進(jìn)行匹配度計(jì)算，得到目標(biāo)特征完整度；將該遮擋覆蓋比例、影像清晰度特征值和目標(biāo)特征完整度進(jìn)行加權(quán)融合，得到每個(gè)該評(píng)分單元的遮擋程度得分。
5、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在計(jì)算陰影覆蓋頻率圖中每個(gè)時(shí)相區(qū)域的遮擋程度得分時(shí)，通過(guò)提取陰影覆蓋區(qū)域邊界輪廓線、網(wǎng)格化劃分、計(jì)算遮擋覆蓋比例、基于遙感影像計(jì)算邊緣清晰度和紋理復(fù)雜度得到影像清晰度特征值、提取地物目標(biāo)形狀和光譜特征得到目標(biāo)特征完整度，并加權(quán)融合這些指標(biāo)，使得遮擋程度得分的計(jì)算更加全面、準(zhǔn)確地反映了區(qū)域受陰影影響的程度。
6、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該基于該最佳觀測(cè)時(shí)相，將該陰影覆蓋頻率圖中的區(qū)域按照該遮擋程度得分劃分為多個(gè)目標(biāo)子區(qū)域的步驟，具體包括：基于預(yù)設(shè)遮擋程度范圍將符合同一遮擋程度范圍的評(píng)分單元合并為同一初始子區(qū)域；計(jì)算每個(gè)該初始子區(qū)域的平均遮擋程度得分和面積；根據(jù)該平均遮擋程度得分對(duì)每個(gè)該初始子區(qū)域進(jìn)行等級(jí)劃分，將該面積小于預(yù)設(shè)面積閾值的初始子區(qū)域與相鄰的大于該預(yù)設(shè)面積閾值的初始區(qū)域進(jìn)行合并，得到多個(gè)目標(biāo)子區(qū)域。
7、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，基于最佳觀測(cè)時(shí)相將陰影覆蓋頻率圖中的區(qū)域按遮擋程度得分劃分為多個(gè)目標(biāo)子區(qū)域，先基于預(yù)設(shè)遮擋程度范圍合并評(píng)分單元為初始子區(qū)域，再計(jì)算其平均遮擋程度得分和面積，根據(jù)得分進(jìn)行等級(jí)劃分并合并小面積區(qū)域，使得劃分出的目標(biāo)子區(qū)域更具合理性和針對(duì)性，能夠更好地適應(yīng)不同遮擋情況的修復(fù)需求，提高修復(fù)效果，提升遙感影像的質(zhì)量和可用性。
8、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)該目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟，具體包括：對(duì)該目標(biāo)子區(qū)域的遮擋程度得分設(shè)置修復(fù)優(yōu)先級(jí)，將該遮擋程度得分劃分為高、中、低三個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)不同的修復(fù)策略；當(dāng)該目標(biāo)子區(qū)域的遮擋程度為低等遮擋程度時(shí)，采用該預(yù)設(shè)修復(fù)策略中的自適應(yīng)亮度補(bǔ)償策略對(duì)該目標(biāo)子區(qū)域進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)該目標(biāo)子區(qū)域的遮擋程度為中等遮擋程度時(shí)，采用該預(yù)設(shè)修復(fù)策略中的特征融合策略對(duì)該目標(biāo)子區(qū)域進(jìn)行修復(fù)；當(dāng)該目標(biāo)子區(qū)域的遮擋程度為高等遮擋程度時(shí)，采用該預(yù)設(shè)修復(fù)策略中的聯(lián)合重建策略對(duì)該目標(biāo)子區(qū)域進(jìn)行修復(fù)。
9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，對(duì)目標(biāo)子區(qū)域的遮擋程度得分設(shè)置修復(fù)優(yōu)先級(jí)并劃分為三個(gè)等級(jí)，分別采用不同修復(fù)策略，對(duì)于低等遮擋程度區(qū)域采用自適應(yīng)亮度補(bǔ)償策略，能有效恢復(fù)其亮度；中等遮擋程度區(qū)域采用特征融合策略，可融合多源信息增強(qiáng)圖像；高等遮擋程度區(qū)域采用聯(lián)合重建策略，能完整重建受損區(qū)域，通過(guò)不同策略的協(xié)同作用，能夠更好地還原被陰影遮擋區(qū)域的地物特征，顯著提高遙感影像的質(zhì)量和可用性。
10、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，在該獲取目標(biāo)地區(qū)在不同時(shí)間段的遙感影像和建筑高度數(shù)據(jù)，并對(duì)不同時(shí)間段的該遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，得到遙感影像時(shí)空索引的步驟之前，該方法還包括：獲取該目標(biāo)地區(qū)的預(yù)設(shè)時(shí)間范圍內(nèi)的氣象數(shù)據(jù)，該氣象數(shù)據(jù)包括太陽(yáng)高度角、云量和能見(jiàn)度；基于該氣象數(shù)據(jù)對(duì)初始影像時(shí)空索引進(jìn)行篩選，剔除不滿足預(yù)設(shè)觀測(cè)條件的時(shí)相，得到遙感影像時(shí)空索引。
11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在修復(fù)目標(biāo)子區(qū)域后進(jìn)行陰影動(dòng)態(tài)分析，得到目標(biāo)地區(qū)不同時(shí)間段的陰影覆蓋變化趨勢(shì)，并據(jù)此對(duì)目標(biāo)子區(qū)域進(jìn)行分類，將目標(biāo)子區(qū)域分為靜態(tài)區(qū)域和動(dòng)態(tài)區(qū)域，對(duì)于靜態(tài)區(qū)域，其陰影分布相對(duì)穩(wěn)定，設(shè)置固定觀測(cè)時(shí)間窗口可提高觀測(cè)效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量，對(duì)于動(dòng)態(tài)區(qū)域，其陰影變化明顯，設(shè)置動(dòng)態(tài)觀測(cè)時(shí)間窗口能更好地適應(yīng)其變化特性，獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。通過(guò)這種分類和針對(duì)性的觀測(cè)窗口設(shè)置，優(yōu)化了遙感數(shù)據(jù)的獲取和處理。
12、結(jié)合第一方面的一些實(shí)施例，在一些實(shí)施例中，該根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)該目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟之后，該方法還包括：對(duì)該遙感影像時(shí)空索引進(jìn)行陰影動(dòng)態(tài)分析，得到該目標(biāo)地區(qū)在不同時(shí)間段的陰影覆蓋變化趨勢(shì)；根據(jù)該陰影覆蓋變化趨勢(shì)，對(duì)該目標(biāo)子區(qū)域進(jìn)行分類，將該陰影覆本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種遙感數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，應(yīng)用于遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述遙感影像時(shí)空索引計(jì)算所述陰影覆蓋頻率圖中每個(gè)時(shí)相的區(qū)域的遮擋程度得分，所述遮擋程度得分包括遮擋覆蓋比例、影像清晰度特征值和目標(biāo)特征完整度的步驟，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述最佳觀測(cè)時(shí)相，將所述陰影覆蓋頻率圖中的區(qū)域按照所述遮擋程度得分劃分為多個(gè)目標(biāo)子區(qū)域的步驟，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)所述目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述獲取目標(biāo)地區(qū)在不同時(shí)間段的遙感影像和建筑高度數(shù)據(jù)，并對(duì)不同時(shí)間段的所述遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，得到遙感影像時(shí)空索引的步驟之前，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)所述目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟之后，所述方法還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的
8.一種遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：一個(gè)或多個(gè)處理器和存儲(chǔ)器；所述存儲(chǔ)器與所述一個(gè)或多個(gè)處理器耦合，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序代碼，所述計(jì)算機(jī)程序代碼包括計(jì)算機(jī)指令，所述一個(gè)或多個(gè)處理器調(diào)用所述計(jì)算機(jī)指令以使得所述遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，包括指令，其特征在于，當(dāng)所述指令在遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得所述遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上運(yùn)行時(shí)，使得所述遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種遙感數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，應(yīng)用于遙感數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述遙感影像時(shí)空索引計(jì)算所述陰影覆蓋頻率圖中每個(gè)時(shí)相的區(qū)域的遮擋程度得分，所述遮擋程度得分包括遮擋覆蓋比例、影像清晰度特征值和目標(biāo)特征完整度的步驟，具體包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述最佳觀測(cè)時(shí)相，將所述陰影覆蓋頻率圖中的區(qū)域按照所述遮擋程度得分劃分為多個(gè)目標(biāo)子區(qū)域的步驟，具體包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)所述目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述獲取目標(biāo)地區(qū)在不同時(shí)間段的遙感影像和建筑高度數(shù)據(jù)，并對(duì)不同時(shí)間段的所述遙感影像進(jìn)行配準(zhǔn)和校正，得到遙感影像時(shí)空索引的步驟之前，所述方法還包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)遮擋程度得分對(duì)每個(gè)所述目標(biāo)子區(qū)域采用預(yù)設(shè)修復(fù)策略進(jìn)行修復(fù)的步驟之后...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊皓，于繼偉，徐占磊，師洪艷，衛(wèi)永博，王楊，孫陽(yáng)，張貴春，代勇，張貴雨，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沐城測(cè)繪北京有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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