[发明专利]一种用于违建检测的定点监控新旧时相图像变化检测方法

权利要求书

1.一种用于违建检测的定点监控新旧时相图像变化检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对监控点新时相图像和旧时相图像进行预处理；

(2)融合对数比法和均值比法构造新时相图像和旧时相图像之间的差异图像；

(3)使用水平集模型分割差异图像；

(4)提取变化区域的轮廓；

(5)计算轮廓垂直边界的最小矩形；

(6)合并重叠矩形并绘制到原图。

2.根据权利要求1所述的用于违建检测定点监控的新旧时相图像变化检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，预处理包括使用SURF特征点进行配准。

3.根据权利要求2所述的用于违建检测定点监控的新旧时相图像变化检测方法，其特征在于：所述步骤(1)中，预处理还包括使用直方图匹配算法进行光照均衡。

4.根据权利要求1所述的用于违建检测定点监控的新旧时相图像变化检测方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括如下内容：

(2.1)通过灰度转化将预处理后的新旧时相图像转化为灰度图像；

(2.2)对新旧时相灰度图像进行中值滤波，滤波核大小设为3*3；

(2.3)计算新旧时相图像中坐标相同的像素点的均值比，生成均值比差异图；

(2.4)将差异图上像素点的灰度值归一化到[0，255]。

5.根据权利要求1所述的用于违建检测定点监控的新旧时相图像变化检测方法，其特征在于：所述步骤(3)具体包括如下内容：

(3.1)在差异图上选择一条封闭曲线来初始化水平集函数根据差异图上对应点到符号距离函数的距离为正还是为负将差异图P_C分割为内部区域和外部区域；

(3.2)基于差异图灰度差的特征构造能量泛函：设第n次迭代时的水平集函数根据将差异图P_C分为内部区域Ω_in和外部区域Ω_out并分别计算出灰度均值c_in，c_out，根据步骤(3.1)(3.2)构建基于全局区域信息的能量泛函E_A如下式所示，其中P_C(x,y)是差异图中对应像素点的灰度值，是水平集函数的梯度范式，是Heaviside函数，是Dirac函数，是的导数：

构建距离正则项从而取代重新初始化，其中为：

然后构建总的能量泛函：

其中，μ是距离正则项的权重；

(3.3)迭代更新水平集函数使得能量泛函达到最小值：通过梯度下降法求取总能量函数E最小时的水平集函数更新水平集函数为根据对差异图P_C进行分割；若更新后的水平集函数不能使总能量E达到最小值，则返回步骤(3.2)，用代替上一步骤中的继续迭代直到满足条件为止。若更新后的水平集函数能使总能量E达到最小值，则停止迭代，此时水平集函数对应的零水平集的轮廓曲线就是所求的变化区域边界；

(3.4)将零水平集内部区域，即变化区域，置为255，将零水平集外部区域，即非变化区域，置为0。