[发明专利]基于光谱解混的黄河主溜线检测方法

摘要

本发明公开了一种基于光谱解混的黄河主溜线检测方法，用于解决现有的黄河主溜线检测方法准确度差的技术问题。技术方案是根据遥感图像中水域的光谱特点，进行河流粗分割；再利用边缘检测等提取出岸边线，确定河流区域；根据河段的弯曲程度及方向和南北水边线之间的河流分布对河流进行分段；对分段后的河道，利用主溜线的光谱、物理特性提取基于区域解混的主溜点；应用多尺度分析方法，对提取出的主溜点进行连接，形成最终的主溜线，提高了黄河主溜线检测方法准确度。

主权项

1.一种基于光谱解混的黄河主溜线检测方法，其特征在于包括下述步骤：(a)采用监督分类法和匹配方法进行河流分割，并根据黄河河段的形状特点对分类后的图像进行形态学处理，合并小区域，消除较小的滩涂和桥梁；(b)采用Canny算子对边缘进行检测，根据邻域法对检测出的边缘进行跟踪连接，连接出初步的黄河南北岸水边线，去除干扰线段，得到一组有用线段；再根据统计特性，每条线段中所判断的点属于某一岸的数目大于某一阈值，得南北岸图像；把南北两岸的线段按一定顺序分别进行有序存储到矩阵中，得到南北岸完整的水边线；(c)通过开窗的曲率计算将空间的坝岸变换到曲率域，所得曲率序列的极大值点位置，代表弯道弯顶的位置所在；两个连续极值点之间的极小值点位置，代表两连续河湾间的过渡衔接点位置，将黄河分成典型河段和非典型河段；(d)采用SMACC算法进行纯净端元提取，采用AMGS算法寻找极点，将亮度最大的象素点位置保存在q(1)中w1=hq(1)0]]>wn=hq(n)n-1]]>其次，从已有数据集中去除当前选择向量的映射hjn=hjn-1-wnFn,jn]]>Fn,jn=αn,j(wn,hjn-1)(wn,wn)]]>重复以上两步，直到残差满足一定阈值；确定主溜点的位置；(e)①将原始数据空间多尺度划分为几何区域；最大尺度定义几何区域为R(j，k，l)为平行四边形区域，其水平宽度为w＝2^-j，垂直厚度为t＝2^j-J+r；其中j＝1…J；定义k为区域R水平的位置；定义变量L表示区域的倾斜程度；H为区域R的垂直位置；将二维空间沿横轴进行二进划分；为划分的最大尺度；划分的每一个纵向区域的宽度为w＝2^-j，其中j＝1…J；每一个纵向区域左右边界上任意两点连接，用这条线作为中线分别在上下做两条平行线，得到一个平行四边形区域，设厚度为t＝2^j-J+r；此平行四边形区域即数据结构；用s定义中线的斜率；用h定义中线左端点的垂直位置；定义两个尺度因子，δ₁＝t/(Vw)，δ₂＝t/U，分别对应斜率和垂直位置的分辨率；将数据空间在每一个尺度下划分平行四边形区域的集合；定义区域倾斜的斜率的绝对值不超过S；将平行四边形区域表示为R(j，k，l，i)，其中分别为尺度，0≤k＜1/w^-1，-Sδ₁≤l≤Sδ₁，0≤i≤δ₂^-1-1；对于R(j，k，l，i)，左侧垂直边的横坐标为x＝kw，中线与左侧垂直边的交点为y＝iδ₂，斜率s＝lδ₁；两个平行四边形区域R₁(j₁，k₁，l₁，i₁)和区域R₂(j₂，k₂，l₂，i₂)之间的连续性条件：●两个区域在同一尺度下，即j₁＝j₂；●两区域相邻，即|k₁-k₂|＝1；●公共垂直边线与两个区域的交点距离很近，即|l₁+i₁-l₂|＜v；●两区域的中线斜率相差不大，即|l₁-l₂|＜u；将满足上述四个条件的两区域定义为连续性好的区域；②统计每个尺度下几何区域中的点数，并根据阈值选择显著的区域；③在每一个尺度下建立一个无向图G_j＝(V_j，E_j)，当Count＞N时的几何区域作为图的顶点v∈V_j；式中，Count是区域R内的点数，N是区域R内的定义阈值；如果两个几何区域满足连续性的条件，就在这两个顶点之间连上一条边e∈E_j；逐个计算几何区域内的点的数量，根据阈值N进行取舍以及连续性关系建立边，得到无向图；④在建立的每一个无向图中使用深度优先搜索算法，搜索最长路径，搜索出的最长路径即为主溜线。