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行光譜角度匹配；進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