[发明专利]一种基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法

权利要求书

1.一种基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，对待检测原始影像进行阴影检测，得到阴影检测结果图，并分别利用形态学处理得到更独立的阴影和边缘更平滑的阴影；

步骤2，利用步骤1所得边缘平滑的阴影，利用阴影的面积、长度，以及卫星影像的成像特性判定阴影方向；实现方式为，

步骤2.1，用阈值法获取大面积阴影；

步骤2.2，提取大面积阴影边缘；

步骤2.3，检测阴影边缘的直线长度，进行长度筛选，再统计长直线方向；

步骤2.4，结合建筑物位置、影像成像时间特性和步骤2.3获取的长直线方向统计图，确定阴影方向，包括根据建筑物的纬度和遥感影像的成像时间一般处于上午9点到下午3点间这一特性，估算出大致的太阳方位角，从而推断大致的阴影在影像上的角度，结合步骤2.3所得的直线角度统计图，在对应阴影角度范围内确认阴影角度和方向；

步骤3，根据步骤2所得阴影方向，通过统计步骤1所得独立的阴影中某目标建筑物对应所有的阴影长度，根据阴影长度的统计特征确定该目标建筑物对应的阴影长度；

确定方式为，统计建筑物对应阴影长度，根据阴影长度的统计特征确定建筑物对应的阴影长度；针对每一个建筑物对应阴影切片，根据阴影方向角度逆时针旋转至阴影方向角度呈水平状态，通过水平线扫描的方式获得阴影切片中的所有直线长度，进行长度直方图统计，选取最右侧波峰段的均值作为该建筑物的阴影长度；

步骤4，通过步骤2所得阴影方向，求取太阳方位角，并通过太阳方位角推算太阳高度角；实现方式为，首先通过地物的阴影方向求取太阳方位角，当太阳方位角等于竖立在地面上的直线的阴影与正南方向的夹角；然后根据影像获取日期求取太阳赤纬，再根据太阳赤纬、建筑物当地纬度、太阳高度角、太阳方位角和太阳时角之间的关系，推算出拍摄时刻的时角和太阳高度角；

步骤5，根据步骤3所得的阴影长度和步骤4所得的太阳高度角，估测目标建筑物的高度。

2.根据权利要求1所述基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于：利用形态学处理得到更独立的阴影时，形态学处理包括采用形态学闭运算，填补阴影内部小空洞，再采用开运算，缓解阴影粘连的现象。

3.根据权利要求1所述基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于：利用形态学处理得到边缘更平滑的阴影时，形态学处理包括采用形态学闭运算，填补阴影内部小空洞，再采用开运算，平滑阴影边缘。

4.根据权利要求1或2或3所述基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于：步骤3确定建筑物对应的阴影长度实现方式为，获得建筑物阴影在阴影方向上的对应长度直方图，根据直方图的分布在直方图最右侧选取峰值作为建筑物的阴影长度。

5.根据权利要求1或2或3所述基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于：步骤4中，根据阴影方向与正南方向的夹角与太阳方位角近似相等，获得太阳方位角之后，获得太阳高度角。

6.根据权利要求1或2或3所述基于阴影的高分辨率遥感影像建筑物高度估测方法，其特征在于：步骤5中，将建筑物对应的阴影长度与太阳高度角的正切值相乘，得到建筑物高度。