[发明专利]从高空间分辨率光学影像中提取倒塌房屋的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及模式识别领域，尤其涉及一种从高空间分辨率光学影像中提取倒塌房屋的方法及装置。

背景技术

高分辨率光学影像（高分影像）通常是指空间分辨率小于或等于1米的可见光彩色三波段或者全色单波段光学影像。因受到外力影响出现结构性粉碎性损坏而倒塌的房屋，在高分辨率光学影像中会呈现出明显的视觉特征。

灾后救援是当前应对地震灾害的主要手段。灾后倒塌房屋的数量及其分布信息对灾后科学救援起着关键作用。近年来，国内外利用灾后单时相高分影像进行倒塌房屋快速提取已有初步尝试。该方法不受灾前数据缺失的制约，同时，能够很大程度减轻人机交互工作量。该方法的核心是对灾后高分影像中倒塌房屋与其它地物在高频区域的空间分布差异进行建模，但现有方法很难兼顾计算效率和计算精度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种从高空间分辨率光学影像中提取倒塌房屋的方法及装置，目的在于解决现有的从高分影像中提取倒塌房屋的方法不能兼顾计算效率与计算精度的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种从高分辨率光学影像中提取倒塌房屋的方法，包括：

使用结构元素，提取待处理光学影像中的方向形态纹理信息；

依据所述方向形态纹理信息，计算所述待处理光学影像的方向不变形态纹理特征影像；

利用预设的第一阈值分割所述方向不变纹理特征影像，得到第一分割影像，利用预设的第二阈值分割所述方向不变纹理特征影像，得到第二分割影像；

将所述第一分割影像及所述第二分割影像进行基于数学形态学的重建，从而获取倒塌房屋图像。

优选地，所述使用结构元素，提取待处理光学影像中的方向形态纹理信息包括：

分别使用预设数量不同方向的、最小单元的线状结构元素对待处理光学影像进行高帽变换，从而得到所述预设数量的不同方向的形态纹理信息影像。

优选地，所述依据所述方向形态纹理信息，计算所述待处理光学影像的方向不变形态纹理特征影像包括：

对所述方向形态纹理信息影像进行平滑滤波；

依据滤波后的方向形态纹理信息影像，选取满足预设条件的方向形态纹理信息影像；

将所述满足预设条件的方向纹理信息影像确定为所述待处理光学影像的方向不变形态纹理特征影像。

优选地，所述将所述第一分割影像及所述第二分割影像进行基于数学形态学的重建包括：

将所述第一分割影像作为种子，将所述第二分割影像作为掩膜，进行基于数学形态学的重建计算，所述第一阈值大于所述第二阈值。

优选地，所述方法还包括：

依据所述待处理光学影像的类型，将所述待处理光学影像与所述倒塌房屋图像进行融合可视化。

一种从高分辨率光学影像中提取倒塌房屋的装置，包括：

提取模块，用于使用结构元素，提取待处理光学影像中的方向形态纹理信息；

计算模块，用于依据所述方向形态纹理信息，计算所述待处理光学影像的方向不变形态纹理特征影像；

分割模块，用于利用预设的第一阈值分割所述方向不变纹理特征影像，得到第一分割影像，利用预设的第二阈值分割所述方向不变纹理特征影像，得到第二分割影像；

重建模块，用于将所述第一分割影像及所述第二分割影像进行基于数学形态学的重建，从而获取倒塌房屋图像。

优选地，所述提取模块包括：

高帽变换单元，用于分别使用预设数量不同方向的、最小单元的线状结构元素对待处理光学影像进行高帽变换，从而得到所述预设数量的不同方向的形态纹理信息影像。

优选地，所述计算模块包括：

滤波单元，用于对所述方向形态纹理信息影像进行平滑滤波；

选取单元，用于依据滤波后的方向形态纹理信息影像，选取满足预设条件的方向形态纹理信息影像；

确定单元，用于将所述满足预设条件的方向纹理信息影像确定为所述待处理光学影像的方向不变形态纹理特征影像。

优选地，所述重建模块包括：

重建单元，用于将所述第一分割影像作为种子，将所述第二分割影像作为掩膜，进行基于数学形态学的重建计算，所述第一阈值大于所述第二阈值。

优选地，所述装置还包括：

可视化模块，用于依据所述待处理光学影像的类型，将所述待处理光学影像与所述倒塌房屋图像进行融合可视化。