[发明专利]一种地面建筑物数据融合的复合识别方法

权利要求书

1.一种地面建筑物数据融合的复合识别方法，其特征在于，包括：

(1)分别获得地面建筑物的红外图像和激光图像；

(2)对所述红外图像依次进行数学形态学预处理和图像分割，以得到多个红外图像区域；

(3)获得所述红外图像在激光探测器视场范围内的图像边缘，并根据所述图像边缘标记得到多个边缘分割区域；

(4)对所述激光图像依次进行预处理和区域提取，以得到多个激光图像区域；

(5)对所述红外图像区域、所述边缘分割区域以及所述激光图像区域进行数据融合，以得到一个或多个候选区域；

(6)提取各候选区域的区域特征，并将所提取的区域特征与建筑物目标的区域特征进行匹配，从而从所述候选区域中识别所述建筑物目标所在的目标区域；

其中，所述激光探测器用于获取所述激光图像；

所述步骤(2)中，对所述红外图像进行数学形态学预处理，包括：

利用尺寸小于所述建筑物目标图像尺寸的结构元素SE₁对所述红外图像进行形态学开运算，以进行背景抑制并保留所述目标区域，从而得到第一背景抑制图像；

利用尺寸大于所述建筑物目标图像尺寸的结构元素SE₂对所述红外图像进行形态学开运算，以进行背景抑制并对所述目标区域进行抑制，从而得到第二背景抑制图像；

将所述第一背景抑制图像和所述第二背景抑制图像相减以从背景中突出所述目标区域，并将相减结果中灰度值小于0的像素的灰度值置为0，从而得到第三背景抑制图像；

利用尺寸小于所述建筑物目标图像尺寸的结构元素SE₃对所述第三背景抑制图像进行形态学开运算，以去除其区域边缘存在的毛刺，从而得到红外预处理图像；

所述步骤(5)包括：

对于任意一个边缘分割区域Z，分别计算所述边缘分割区域Z与相同位置处的红外图像区域之间的相似度sim₁，以及所述边缘分割区域Z与相同位置处的激光图像区域之间的相似度sim₂；若sim₂＞T₁，或者T₂≤sim₂≤T₁且sim₁＞T₁，则保留所述边缘分割区域Z；否则，去除所述边缘分割区域Z；T₁和T₂均为预设的相似度阈值，T₁＞T₂；

遍历各边缘分割区域，以去除部分边缘分割区域；

去除所述图像边缘中不与所保留的边缘分割区域相邻的边缘像素，从而得到由所保留的边缘分割区域及其相邻的边缘像素组成的一个或多个候选区域。

2.如权利要求1所述的地面建筑物数据融合的复合识别方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

提取所述红外图像在所述激光探测器视场范围内的图像边缘，并利用结构元素SE₄对所提取的图像边缘进行形态学膨胀运算以连接其中的断裂边缘；

根据所述图像边缘，对所述红外图像的非边缘像素进行标记，从而得到由所述图像边缘分割而成的多个边缘分割区域。

3.如权利要求1所述的地面建筑物数据融合的复合识别方法，其特征在于，边缘分割区域与相同位置处的红外图像区域之间的相似度，或者边缘分割区域与相同位置处的激光图像区域之间的相似度，其计算方法为：

获得边缘分割区域的像素面积S₁，并获得相同位置处的红外图像区域或激光图像区域在该分割区域中所占的像素面积S₂，根据所述像素面积S₁和S₂计算区域之间的相似度为：

4.如权利要求1所述的地面建筑物数据融合的复合识别方法，其特征在于，所述步骤(6)包括：

获得所述建筑物目标的区域特征，并提取各候选区域的区域特征；

对于任意一个候选区域C，以所述建筑物目标的区域特征为参考，分别获得所述候选区域C的区域特征中各特征分量的相对误差百分比，并获得所有特征分量的相对误差之和；

将各特征分量的相对误差百分比均小于预设的误差阈值T₃，且所有特征分量的相对误差之和最小的候选区域识别为所述目标区域。