基于高分遙感圖像的城區(qū)建筑物提取技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 06:33
地表上的人工地物是高分辨率遙感圖像中的重要組成部分,在人工地物中,建筑物作為一個(gè)重要的橋梁,連接著遙感衛(wèi)星和人類的日常生活。與此同時(shí),在人口估計(jì)與城市規(guī)劃、自然災(zāi)害的預(yù)警與評(píng)估以及土地的監(jiān)測(cè)與利用等方面,建筑物的解譯也起著關(guān)鍵性的作用。但由于高分遙感圖像的場(chǎng)景復(fù)雜,其中的建筑物形狀各異且受光照、陰影等因素影響較大,若使用傳統(tǒng)建筑物檢測(cè)方法進(jìn)行提取非常耗費(fèi)時(shí)間且無(wú)法挖掘目標(biāo)建筑物的高維特征。Faster R-CNN算法使用共享卷積網(wǎng)絡(luò)的手段來(lái)獲取原圖像的深層特征,隨后結(jié)合區(qū)域建議網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成初步識(shí)別結(jié)果,因此本文將它作為建筑物提取的方法之一。但是Faster R-CNN本身在做目標(biāo)檢測(cè)時(shí)無(wú)法達(dá)到邊緣輪廓提取的效果,所以本文引入基于主動(dòng)輪廓模型的水平集方法,來(lái)提高建筑物的分割精度。本文首先提出了 Faster R-CNN和Level-Set結(jié)合的高分辨率遙感圖像建筑物提取方法。Faster R-CNN算法雖然可以較為準(zhǔn)確地判定目標(biāo)建筑物的位置,但是無(wú)法精確地提取到建筑物的輪廓。傳統(tǒng)的Level-Set算法廣泛用于醫(yī)學(xué)影像的處理,尤其是醫(yī)學(xué)影像分割,鑒于它有著較高的分割精度,最終曲線可以收斂到...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2平面曲線演化圖??
?2高分遙感閣像分割的相關(guān)理論???f?N(p)??T(P)??圖2-1曲線上某一點(diǎn)的切線和法線小意閣??曲線L在任意-點(diǎn)都可以分解為互相垂直的法線A/和切線7\所以曲線上任意-點(diǎn)??都可以被表述為T和N的線性組合。曲線L和時(shí)間t的偏微分方程如下:??dL??—=aT?+?PN?(2-1)??ot??上述公式屮的a和/?分別是速度函數(shù)在切線和法線上的分量,山j-a不會(huì)改變曲線的??形狀和幾何屬性,所以只需要考慮曲線在法線方向上的運(yùn)動(dòng)即可,則曲線L和法矢量W??之間的映射關(guān)系公式如下:??dL?_??Yt?=?F{L)N?(2-2)??公式2-2中的F(Z〇楚曲線L的速度函數(shù),決定了曲線L上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。各點(diǎn)沿著??法線運(yùn)動(dòng),最終形成一條曲線,如圖2-2所示。??圖2-2平面曲線演化圖??常見(jiàn)的速度函數(shù)分為兩種。第一種是曲率演化方式,其偏微分方程的公式如下:??dL?_??—=akN?(2-3)??ot??其中,a為正數(shù),k為曲線L的曲率。隨著/c的增大,閉合曲線會(huì)逐漸變形,長(zhǎng)度也??會(huì)逐漸縮短,最終曲線會(huì)匯集成一個(gè)點(diǎn)。第二種是常量演化方式,其偏微分方程的公式??如下:??dL?_??■^7=V〇N?(2-4)??Ot??公式2-4中的%是曲線演化的速度,是一個(gè)常量。和第一種曲率演化方式不同的是,??常量演化通常會(huì)使曲線出現(xiàn)尖角,會(huì)導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。??將圖像的特征引入曲線演化方程中是曲線演化理論應(yīng)用到圖像分割領(lǐng)域的關(guān)鍵,但??11??
a以及國(guó)內(nèi)的Baidu、科大訊飛等公司的語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)都是甚J?深度學(xué)??技術(shù)的|491。在文木識(shí)別領(lǐng)域,深度學(xué)習(xí)技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用。比如文本分類、怙息??檢索以及手寫(xiě)文本的識(shí)別|5<)|。隨著關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研宄不斷深入,“人數(shù)據(jù)+深度學(xué)習(xí)”??的時(shí)代不約而至,在不遠(yuǎn)的將來(lái),深度學(xué)習(xí)模式小W僅僅足?種升級(jí)的算法,史坫?種??全新且前沿的思維模式。??深度學(xué)習(xí)的原理與人類大腦視覺(jué)分層處理信息的機(jī)理極其相似。人類火腦的工作原??理足經(jīng)過(guò)大腦每…層的聚集和分解后的信息來(lái)識(shí)別物體|51],如圖2-3所示。輸入的目標(biāo)??d1、經(jīng)過(guò)每士:的處理,輸入閣像會(huì)被抽象出A維特征,后續(xù)會(huì)被進(jìn)一步的抽象。其中,??圖像的基木倍息,比如像素信息,足低層特征,提収出的邊緣信息足史高一層的特征,??將提取出的邊緣信息進(jìn)行排列和組合可以形成更高層次的信息,比如形狀信息、紋理信??息、相鄰像素間的信息,最后由最后一層判斷出圖像的準(zhǔn)確信息。??zFEji〇bject?m〇deis??nrrn??pixels??圖2-3人類大腦視覺(jué)分層圖??13??
本文編號(hào):2908244
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-2平面曲線演化圖??
?2高分遙感閣像分割的相關(guān)理論???f?N(p)??T(P)??圖2-1曲線上某一點(diǎn)的切線和法線小意閣??曲線L在任意-點(diǎn)都可以分解為互相垂直的法線A/和切線7\所以曲線上任意-點(diǎn)??都可以被表述為T和N的線性組合。曲線L和時(shí)間t的偏微分方程如下:??dL??—=aT?+?PN?(2-1)??ot??上述公式屮的a和/?分別是速度函數(shù)在切線和法線上的分量,山j-a不會(huì)改變曲線的??形狀和幾何屬性,所以只需要考慮曲線在法線方向上的運(yùn)動(dòng)即可,則曲線L和法矢量W??之間的映射關(guān)系公式如下:??dL?_??Yt?=?F{L)N?(2-2)??公式2-2中的F(Z〇楚曲線L的速度函數(shù),決定了曲線L上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度。各點(diǎn)沿著??法線運(yùn)動(dòng),最終形成一條曲線,如圖2-2所示。??圖2-2平面曲線演化圖??常見(jiàn)的速度函數(shù)分為兩種。第一種是曲率演化方式,其偏微分方程的公式如下:??dL?_??—=akN?(2-3)??ot??其中,a為正數(shù),k為曲線L的曲率。隨著/c的增大,閉合曲線會(huì)逐漸變形,長(zhǎng)度也??會(huì)逐漸縮短,最終曲線會(huì)匯集成一個(gè)點(diǎn)。第二種是常量演化方式,其偏微分方程的公式??如下:??dL?_??■^7=V〇N?(2-4)??Ot??公式2-4中的%是曲線演化的速度,是一個(gè)常量。和第一種曲率演化方式不同的是,??常量演化通常會(huì)使曲線出現(xiàn)尖角,會(huì)導(dǎo)致拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化。??將圖像的特征引入曲線演化方程中是曲線演化理論應(yīng)用到圖像分割領(lǐng)域的關(guān)鍵,但??11??
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本文編號(hào):2908244
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