[发明专利]一种违法用地检测方法及装置

权利要求书

1.一种违法用地检测方法，其特征在于，包括：

通过变化检测算法，提取待检测用地区域来自第一遥感源的若干中分辨率遥感影像的候选计算区域，具体为：利用主成分分析法，分别提取所述若干中分辨率遥感影像的属于前期中分辨率遥感影像的第一主要图像信息与属于后期中分辨率遥感影像的第二主要图像信息；根据所述第一主要图像信息与第二主要图像信息，计算所述若干中分辨率遥感影像的差值图，并按预设的阈值在所述差值图上划分变化区域；根据所有所述变化区域组成的包围区域确定所述候选计算区域；

通过所述候选计算区域，提取待检测用地区域来自一个或多个第二遥感源的若干高分辨率遥感影像的若干候选计算区域图，并根据所述若干候选计算区域图计算所述若干高分辨率遥感影像的差值图；其中，所述高分辨率遥感影像的空间分辨率比低分辨率遥感影像的空间分辨率小；

根据预设的图像分割模型，对所述差值图进行特征提取，以算出候选违法用地像素区域；其中，所述预设的图像分割模型为使用标注有违法用地区域的遥感数据训练而成；

根据所述候选违法用地像素区域各分割子区域的各类别标签的像素占比，以确定待检测用地区域的违法用地边界，具体为：通过超像素分割算法对所述候选违法用地像素区域进行区域分割，以算出多个分割子区域；根据各所述分割子区域的各类别标签的像素占比，确定各所述分割子区域的标签类别，具体为：若子区域中的违法用地标签像素的占比大于80％，或者，子区域中的违法用地标签像素的占比小于80％，但违法用地标签像素的占比减去非违法用地标签像素的占比大于20％，则所述子区域全部重新划分为违法用地标签，否则所述子区域全部重新划分为非违法用地标签；根据所有属于违法用地标签类别的子区域的大小筛选出若干候选子区域，并根据所述若干候选子区域，确定待检测用地区域的违法用地边界。

2.根据权利要求1所述的违法用地检测方法，其特征在于，在通过所述候选计算区域，提取待检测用地区域的来自第二遥感源的若干高分辨率遥感影像的若干候选计算区域图之前，还包括：

将所述高分辨率遥感影像中的属于后期高分辨率影像与属于前期高分辨影像进行地理位置配准，以输出位置配准后的高分辨率遥感影像。

3.根据权利要求1所述的违法用地检测方法，其特征在于，所述计算所述若干高分辨率遥感影像的差值图，具体为：

根据各所述高分辨率遥感影像的像素均值与方差值，以算出所述高分辨率遥感影像中的属于前期高分辨率遥感影像与属于后期高分辨率遥感影像之间的所述差值图。

4.根据权利要求1所述的违法用地检测方法，其特征在于，所述预设的图像分割模型为使用标注有违法用地区域的遥感数据训练而成，具体为：

对获取的来自第三遥感源的第一中分辨率遥感影像数据集和来自第四遥感源的第一高分辨率遥感影像数据集进行影像预处理；其中，所述影像预处理包括对所述第一高分辨率遥感影像数据集的各第一高分辨率遥感影像进行地理位置配准处理；

通过变化检测算法，提取预处理后的所述第一中分辨率遥感影像数据集中，各第一中分辨率遥感影像的第一候选计算区域；

根据各所述第一候选计算区域，提取对应的所述各第一中分辨率遥感影像的第一候选计算区域图，并对所有提取后的所述第一候选计算区域图进行裁剪处理；

根据带有先验违法用地信息的数据与经裁剪处理后的所有第一候选计算区域图，构造标注有违法用地区域的遥感数据训练集；

根据所述遥感数据训练集，对初始化的图像分割模型进行训练，以获取所述图像分割模型。

5.根据权利要求4所述的违法用地检测方法，其特征在于，所述对所有提取后的所述第一候选计算区域图进行裁剪处理之后，还包括：

对裁剪后的所有第一候选计算区域图进行数据增广处理；其中，所述数据增广包括：影像的旋转、镜像翻转、放大缩小、平移、添加高斯噪声、进行色彩抖动和对比度变换中的任意一种或组合。

6.根据权利要求1所述的违法用地检测方法，其特征在于，所述图像分割模型包括：FCN、SegNet、DenseNet、DeepLab、UNet和PSPNet中任意一种或组合。

7.一种违法用地检测装置，其特征在于，包括：变化区域提取模块、差值图计算模块、影像模型计算模块和像素区域划分模块；

其中，所述变化区域提取模块用于通过变化检测算法，提取待检测用地区域来自第一遥感源的若干中分辨率遥感影像的候选计算区域，具体为：利用主成分分析法，分别提取所述若干中分辨率遥感影像的属于前期中分辨率遥感影像的第一主要图像信息与属于后期中分辨率遥感影像的第二主要图像信息；根据所述第一主要图像信息与第二主要图像信息，计算所述若干中分辨率遥感影像的差值图，并按预设的阈值在所述差值图上划分变化区域；根据所有所述变化区域组成的包围区域确定所述候选计算区域；

所述差值图计算模块用于通过所述候选计算区域，提取待检测用地区域来自一个或多个第二遥感源的若干高分辨率遥感影像的若干候选计算区域图，并根据所述若干候选计算区域图计算所述若干高分辨率遥感影像的差值图；其中，所述高分辨率遥感影像的空间分辨率比低分辨率遥感影像的空间分辨率小；

所述影像模型计算模块用于根据预设的图像分割模型，对所述差值图进行特征提取，以算出候选违法用地像素区域；其中，所述预设的图像分割模型为使用标注有违法用地区域的遥感数据训练而成；

所述像素区域划分模块用于根据所述候选违法用地像素区域各分割子区域的各类别标签的像素占比，以确定待检测用地区域的违法用地边界，具体为：通过超像素分割算法对所述候选违法用地像素区域进行区域分割，以算出多个分割子区域；根据各所述分割子区域的各类别标签的像素占比，确定各所述分割子区域的标签类别，具体为：若子区域中的违法用地标签像素的占比大于80％，或者，子区域中的违法用地标签像素的占比小于80％，但违法用地标签像素的占比减去非违法用地标签像素的占比大于20％，则所述子区域全部重新划分为违法用地标签，否则所述子区域全部重新划分为非违法用地标签；根据所有属于违法用地标签类别的子区域的大小筛选出若干候选子区域，并根据所述若干候选子区域，确定待检测用地区域的违法用地边界。