图像语义分割方法在高分辨率遥感影像解译中的研究综述

快速获取遥感信息对图像语义分割方法在遥感影像解译应用发展具有重要的研究意义。随着卫星遥感影像记录的数据种类越来越多,特征信息越来越复杂,精确有效地提取遥感影像中的信息,成为图像语义分割方法解译遥感图像的关键。为了探索快速高效解译遥感影像的图像语义分割方法,对大量关于遥感影像的图像语义分割方法进行了总结。首先,综述了传统的图像语义分割方法,并将其划分为基于边缘检测的分割方法、基于区域的分割方法、基于阈值的分割方法和结合特定理论的分割方法,同时分析了传统图像语义分割方法的局限性。其次,详细阐述了基于深度学习的语义分割方法,并以每种方法的基本思想和技术特点作为划分标准,将其分为基于FCN的方法、基于编解码器的方法、基于空洞卷积的方法和基于注意力机制的方法四类,概述了每类方法中包含的子方法,并对比分析了这些方法的优缺点。然后,简单介绍了遥感图像语义分割常用数据集和性能评价指标,给出了经典网络模型在不同数据集上的实验结果,同时对不同模型的性能进行了评估。最后,分析了图像语义分割方法在高分辨率遥感图像解译上面临的挑战,并对未来的发展趋势进行了展望。     

一种快速高分辨率遥感影像分割算法

高分辨率遥感影像(如IKONOS 影像)海量数据、复杂细节的特点决定了高分辨率遥感影像分割的技术难点,提出了基于同质性梯度特征、分水岭算法和最小代价合并的快速分割方法。首先对于原始图像进行同质梯度计算得到同质梯度图像;其次利用一种高效的分水岭变换获得初始分割图像;最后给出一种改进的区域合并算法来优化初始分割区域。应用于IKONOS影像的实验证明与其他的分割算法相比,采用所提出的分割方法能快速、准确地获得高分辨率遥感图像的分割结果。     

一种两阶段区域生长的遥感图像分割算法

提高图像分割算法的精度与速度对遥感影像的解译工作具有重要意义。提出了一种基于区域生长的遥感图像分割算法,包括的两个步骤分别是局部最优合并和全局最优合并。第一步注重提高图像分割的速度,在其具体实现中引入了一个局部最优合并的阈值,以减少错误的合并;第二步侧重提高图像分割的精度,在其实现过程中利用了一种高级数据结构红黑树来提高搜索最优合并区域的速度。最后,利用模拟的遥感影像和Orbview\|3高分辨率影像开展了图像分割实验。利用一种监督的图像分割精度评价方法,定量评价了该方法的性能。实验结果表明:该方法在分割精度和分割速度方面都取得了令人满意的效果。     

基于深度学习的自然灾害遥感影像语义分割

自然灾害种类繁多, 通过遥感影像语义分割相对比较困难. 为了能够更好实现遥感影像分割, 本文提出一种基于生成对抗网络的3层遥感影像语义分割模型, 针对不同场景的解析, 基于全卷积神经网络FCN, 设计一种多层次的遥感语义分割框架. 有效对遥感图像语义分割进行处理, 从而提高了模型的分割精度. 实验表明利用这种模型是有效的, 特别是受损建筑的分割结果, mIoU为82.28%, 通过该模型与其他网络模型进行对比, 其性能评价指标明显优于其他网络模型. 最后, 通过对自然灾害各种场景影像进行分析, 为应急管理部门提供一份可靠的数据报告.     

基于灰度与纹理信息融合的影像分割方法

文章提出了一种融合遥感影像像元各波段灰度信息与影像纹理信息的图像分割方法, 设计并实现了一种基于四分树的区域分开-合并算法。该方法有效地利用了遥感影像像元各波段灰度信息以及影像纹理信息, 用SPOT 5 卫星数据的实验结果表明, 该方法对影像分类以及制图工作有一定的促进作用。     

基于遥感的土地利用变化信息图像分割研究

为了提高大区域土地利用遥感动态监测效率,需将自动发现影像中包含的变化信息自动分割出来.在分析影像特征的基础上,结合双阈值法和区域生长法,能够将影像中的土地利用变化信息自动分割出来.为了减弱影像噪声、自动发现方法和图像分割对监测结果精度的影响,将多种方法得到的分割结果进行综合处理,进一步确认目标,以使本文方法在具有高效率的同时有较高精度的监测结果.另外,本文提出了一种典型区域法,从另一个角度解决了无法直接利用灰度直方图计算影像中特定目标的分割阈值问题.     

采用通道域注意力机制Deeplabv3+算法的遥感影像语义分割北大核心CSCD

为提取高分辨率遥感影像的典型地物,且针对Deeplabv3+在遥感图像分割任务中,边缘分割比较模糊,存在孔洞和遗漏分类的问题,基于深度学习提出在Deeplabv3+加入通道注意力机制模块以增强分割结果的方法。先通过深度卷积网络得到的高级特征图输入到通道注意力机制,进行通道间像素特征强化,再通过空间金字塔池获得多尺度输入图像,并且进行了类别不平衡的修正,提取出了完整的图像分割信息,实现了分割边界信息的优化。最后,通过采集广州市高分二号遥感影像进行遥感数据处理、标注、增强之后进行实验,对比经典语义分割网络U-Net、SegNet、PSPNet,结果表明,该方法的评估指标MIOU达到了96.19%,MPA达到了97.85%。     

尺度自适应的高分辨率遥感影像分水岭分割方法

高空间分辨率遥感影像的分割是面向对象分析的重要基础,大部分影像分割算法都涉及分割参数设置的问题,影像分割方法的参数自适应是影响遥感影像分割效率和效果的关键问题之一。针对传统分水岭分割算法易受噪声干扰且分割尺度参数难以自适应选择的问题,提出了一种尺度自适应的高分辨遥感影像分水岭分割方法,即在对原始影像进行中值滤波的基础上,综合考虑高分遥感影像多个波段信息,并利用区域合并进行分水岭分割,然后在空间统计学思想下,统计不同窗口下局部方差的变程实现分水岭分割参数的自适应设置,进而对高空间分辨率遥感影像进行分割。最后,以IKONOS和QuickBird高空间分辨率多光谱遥感影像作为实验数据,对提出参数自适应的分水岭分割方法的有效性进行了验证。基于分割后斑块内均质性和斑块间异质性指标构建综合评价模型,对本文提出的分割方法所得到的分割结果与不同参数序列的分割结果进行了定量比较,对比结果表明采用该分割算法能够得到较好的分割效果。因此,该方法不仅能一定程度上提高影像分割的精度,也保证了分割参数选择的自动化程度,可为今后的影像分割及参数化研究提供一种思路。     

融合超像素与Wasserstein距离的遥感影像分割方法北大核心CSCD

图像分割技术是图像处理和计算机视觉领域中的关键技术之一。随着近年来遥感成像技术的迅猛发展,传统基于像素的影像处理方法不再适用于高分辨率遥感影像。针对传统图像分割方法在分割准确性以及分割效率等问题上存在的不足,提出了一种融合超像素与Wasserstein距离的遥感影像分割方法。首先,对遥感影像进行SLIC(simple linear iterative clustering)算法预分割,生成超像素;然后,将超像素作为K-means算法的聚类中心,利用Wasserstein距离替代传统欧氏距离计算超像素之间的距离,完成聚类。理论和实验结果表明,新方法具有收敛性,在一定程度上提高了超像素预分割后的完整性,并且Wasserstein距离能够准确计算分布之间的差异性,在超像素距离计算上表现突出。     

基于对象的高精度土地遥感影像分割技术

针对面向对象分割技术进行土地分割时出现精度缺陷及主观性因素参与过多等不足,提出一种基于对象的高精度土地遥感影像分割技术.该方法将全色波段影像的边缘图像与全色波段影像及多光谱影像第一主成分图像进行融合,得到一幅假彩色图像代替原始图像进行面向对象分割,运用基于光谱信息和空间信息的合并算法将过分割的对象合并完成分割.实验结果...     

基于小波内插的遥感图象超分辨率增强

基于小波内插的超分辨率增强方法,利用多幅遥感图象的交错采样结构,将同一场景的多幅遥感图象序列中的信息,在像素级上内插到一幅遥感图象中,得到一幅信息量更加丰富、分辨率更高的遥感图象。该文介绍了该方法及相应遥感图象预处理方法,文中实验显示了该方法的有效性。     

基于剖分理论的遥感影像模板数据模型

随着数据量的增加和应用需求的扩大,遥感数据的高效组织管理和快捷处理速度已经成为制约遥感技术应用的瓶颈,地球剖分理论和高性能计算为上述问题解决提供了一种可能途径。针对上述问题,结合地球剖分模型,在遥感影像剖分面片的研究基础上,提出了剖分面片模板的概念模型及数据模型,设计了基于剖分面片模板的计算模式,构建了一个小型化剖分遥感影像模板数据库,并通过一个模板化应用的具体实例对上述模型进行了部分验证。实验结果验证了模型的可行性,提高了目标检索的效率。     

可见光遥感图像海面目标检测技术综述

基于可见光遥感图像的海面目标检测技术是当前遥感领域的研究热点,为推进基于可见光遥感图像的海面目标检测技术的发展,文中对当前主要的检测方法进行了总结。首先,介绍了可见光遥感图像目标特性以及图像目标检测基本流程,并分析了遥感图像目标检测的研究现状;然后,针对海面目标快速检测问题,详细介绍了视觉显著性方法在遥感图像目标检测方面的研究现状;接着,针对遥感图像分类识别问题,详细介绍了卷积神经网络在遥感图像目标检测方面的研究现状;最后,总结了现有方法应用于海面目标检测存在的问题以及未来的研究方向。     

Region-driven distance regularized level set evolution for change detection in remote sensing images

Change detection is a fundamental task in the interpretation and understanding of remote sensing images. The aim is to partition the difference images acquired from multitemporal satellite images into changed and unchanged regions. Level set method is a promising way for remote sensing images change detection among the existed methods. Unfortunately, re-initialization, a necessary step in classical level set methods is known a complex and time-consuming process, which may limits their practical application in remote sensing images change detection. In this paper, we present an unsupervised change detection approach for remote sensing image based on an improved region-based active contour model without re-initialization. In order to eliminate the process for re-initialization and reduce the numerical errors caused by re-initialization, we describe an improving level set method for remote sensing images change detection. The proposed method introduced a distance regularization term into the energy function which could maintain a desired shape of the level set function and keep a signed distance profile near the zero level set. The experimental results on real multi-temporal remote sensing images demonstrate the advantages of our method in terms of human visual perception and segmentation accuracy.     

太湖蓝藻水华遥感监测信息系统设计及其关键技术

快速提取太湖蓝藻水华空间分布信息对于制定相关应急预案有重要意义,构建太湖蓝藻水华遥感监测信息系统可为之提供有力支持。从系统总体结构和系统流程角度介绍系统设计思路,并阐述研发本系统的关键技术。采用系统配置与单体软件模式技术实现菜单驱动的系统架构,并在影像数据自动化预处理基础上,运用蓝藻水华遥感监测模型,实现蓝藻水华空间分布信息自动化提取,使得本系统在太湖蓝藻水华遥感监测的业务化运行中取得明显效果。     

航空遥感技术系统在某些灾害监测中的应用

以地震、洪水和森林火灾等突发性自然灾害的遥感监测为研究目标，简要论述了航空遥感技术系统的一些应用示例。航空遥感技术系统具有机动灵活和快速反应能力，在灾害的实时动态监测中发挥重要作用。根据不同灾种选择相应的传感器及配套系统，快速地到达灾区获取灾情图像；通过机－地传输系统将图像快速传输到地面接收站，地面快速图像处理系统实施快视、图像预处理和人－机交互解译，确定受灾程度及空间分布，供当地政府在实施救援活动中采用；远程通讯系统将编码压缩后的灾情图像传输到北京指挥中心便于采取更有利的救援措施。     

航空遥感技术系统某些灾害监测中的应用

以地震，洪水和森林火灾等突发性自然灾害的遥感监测为研究目标，简要论述了航空遥感技术系统的一些应用示例。航空遥感技术系统具有机动灵活和快速反应能力，在灾害的实时动态监测中的发挥重要作用，根据不灾种选择相应的传感器配套系统，快速地到达灾区获取灾情图像；通过机－地传输系统将图像快速传输到地面接收站，地面快速图像处理系统实施快视，图像预处理和人－机交互解译，确定受灾程度及空间分布，供当地政论在实施救援活动     

遥感融合图像分类精度的研究

把不同空间分辨率的TM和IRS遥感图像进行融合,综合了不同传感器数据所提供的信息,增强了图像的清晰度,改善了解译效果。对遥感融合图像进行分类,分类精度达97.90%,效果优于TM图像(分类精度为89.39%)。     

远程电力监控系统中的用户认证与鉴别

针对电力监控系统中的安全问题,介绍了基于Kerberos的用户认证和数据加密传输的设计与实现.系统以模块化方式加载了裁减后的Kerberos,有效地防止了非授权用户窃取电网数据或利用电网控制功能破坏电网正常运作,并保证了安全性和实时性的平衡.     

基于面向对象方法的遥感土壤盐渍化信息监测——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例

遥感技术由于具有观测范围广、实时强等特点适合用来研究土壤盐渍化现象。利用遥感手段提取盐渍土信息已经取得了一定的成效。利用面向对象方法,以TM卫星图像数据和野外实地数据为数据源进行提取盐渍地信息。首先,对遥感影像进行预处理,预处理包括几何校正和辐射校正,然后对图像进行图像分割,图像分割使用了分割方法的多尺度分割法、特征选择、面向对象分类和分类图像进行精度评价。对面向对象方法和传统的基于像元分类（最大似然法和最小距离法）结果进行对比分析。结果表明：利用面向对象方法对TM遥感图像进行分类,能有效抑制“椒盐现象”的发生,分类精度比传统的分类方法更高,为盐渍地信息的自动提取提供了广阔的前景。