基于多特征Dempster-shafer證據(jù)融合的高分辨率遙感影像建筑物變化檢測(cè).pdf

1、城鎮(zhèn)化過(guò)程的快速推進(jìn)導(dǎo)致人地關(guān)系矛盾不斷加劇，因而對(duì)科學(xué)把握新型城鎮(zhèn)化道路提出了更為嚴(yán)苛的要求。作為城鎮(zhèn)區(qū)域變化的主要內(nèi)容，建筑物變化信息的快速提取對(duì)涉及城鎮(zhèn)規(guī)劃布局、違章建筑管控、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)更新等系列應(yīng)用領(lǐng)域具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。日趨常態(tài)化的高分辨率衛(wèi)星遙感影像獲取為自動(dòng)建筑物變化檢測(cè)引領(lǐng)了新的科學(xué)視野，但受制于影像的光譜復(fù)雜性及建筑物本身的色調(diào)、形狀、尺度差異的雙重影響，使得基于多時(shí)相高分辨率遙感影像的建筑物變化信息自

2、動(dòng)提取仍然亟待系統(tǒng)化的理論研究與方法創(chuàng)新。
　　影像地物目標(biāo)的變化必然反映于特征的變化，穩(wěn)定且豐富的空間特征能夠從不同角度對(duì)建筑物予以描述，因此通過(guò)構(gòu)建并融合差異特征集提取建筑物變化信息具備充分的理論可行性。針對(duì)目前多特征融合在高分辨率遙感影像建筑物變化檢測(cè)方面存在的若干不足，本論文引入了形態(tài)學(xué)建筑物指數(shù)(Morphological Building Index，MBI)與Dempster-shafer(D-S)證據(jù)理論，探索了建

3、筑物的多特征表達(dá)與差異特征集融合方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、準(zhǔn)確的建筑物變化信息提取目標(biāo)，主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　1.針對(duì)原始MBI算法在建筑物與背景反差較弱時(shí)描述效果欠佳的問(wèn)題，借助自適應(yīng)對(duì)比度增強(qiáng)算法增強(qiáng)建筑物與周邊地物的局部反差，彌補(bǔ)了MBI在這類(lèi)情形下存在的建筑物特征描述問(wèn)題;其次，原始MBI算法采用單組結(jié)構(gòu)元素，無(wú)法兼顧影像上尺度差異較大的建筑物，因而提出利用大、中、小3組跨度較小的結(jié)構(gòu)元素分別提取MBI特征再求最大值的方法達(dá)到

4、了對(duì)不同尺度建筑物的完整表達(dá)。
　　2.以改進(jìn)后的MBI作為建筑物描述的基本特征，增加GLCM紋理、相位一致性邊緣、像元形狀指數(shù)PSI等空間特征組成特征向量集，再將結(jié)構(gòu)相似度判別后的特征相似度作為指示建筑物變化的信息源，彌補(bǔ)了單純依靠MBI易造成較高虛檢率的不足。
　　3.通過(guò)分析各特征向量相似度對(duì)于建筑物變化的貢獻(xiàn)度，引入權(quán)重因子構(gòu)建其對(duì)應(yīng)的基本概率賦值函數(shù)，有效地突出了優(yōu)勢(shì)特征，然后利用D-S證據(jù)融合理論進(jìn)行變化信息證據(jù)