[发明专利]基于序列非线性滤波的遥感影像水体专题信息提取方法

权利要求书

1.一种基于序列非线性滤波的遥感影像水体专题信息提取方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)遥感多波段影像的预处理与序列非线性滤波

根据水体光谱特性和遥感影像波段设置，选择红外或红波段、蓝或绿波段作为备选波段，根据公式(1)进行预处理生成待处理数据图层，

BW₀＝B_L+k×B_L/(B_H+w)    (1)

其中，B_L表示红外或红波段亮度值，B_H表示蓝或绿波段亮度值，BW₀表示预处理后的像素亮度值，k为比例变换系数，w是为了避免除零问题，而对B_H加上的一个很小的正数；

采用序列非线性滤波方法，根据预处理生成待处理数据图层公式(1)，对遥感影像首先进行最大值滤波处理，消除影像中非连续面状分布的暗的像素，同时呈面状连续分布的水体区域也被削弱；然后进行中值滤波进行降噪处理；进而采用最小值滤波处理恢复最大值滤波处理中被削弱的水体区域；

(2)对滤波结果影像进行区域标定、计算各个标定区域的各项特征值

采用区域生长算法，对步骤(1)中的结果影像先标定候选水体像素组成连续区域，然后利用公式(2)～(5)，计算各个区域的各项统计特征：区域面积、区域灰度均值、区域灰度直方图，

区域灰度直方图为：

H[i]=ΣR[i]1,i=0,1,...,255---(2)]]>

区域面积A为：

A=Σi=0255H[i]---(3)]]>

区域灰度均值：

GM=1AΣi=1255[H[i]*i]---(4)]]>

直方图峰值灰度级：

GP＝PI，H[PI]＝MAX{H[i]，i＝0，1，...，255}    (5)

其中，R[i]为区域中灰度值为i的像素集合，H[i]为直方图第i级灰度的像素个数，A为区域面积，GM为区域灰度均值，GP为直方图峰值灰度级；

(3)水体目标区域选择准则的建立

①区域面积A＜A0的区域为非水体区域；

②区域灰度均值GM＞GM0的区域为非水体；

③直方图峰值灰度级GP＞区域灰度均值GM的区域为非水体区域；其中A0及GM0取值均有较大的冗余度；

(4)水体区域的自动提取，基于形态学的水体专题提取信息后处理

根据步骤(3)建立的水体区域准则，及各个区域的特征值，对标记的各个区域进行判定，从而自动剔除杂波及其他目标，得到水体目标区域；通过形态开、闭运算，对生成的专题图像进行滤波，除去比结构元素小的特定图像细节，在形态学滤波的基础上对提取的矢量进行长度及面积统计，对提取出的矢量长度及所围面积小于阈值的进行剔除，最后提取的专题信息分层表示为ArcGIS软件的形文件，即shp文件格式。