高分辨率卫星遥感影像变化检测技术与研究

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1、第十三届牟国罔蒙罔形学学术会议高分辨率卫星遥感影像变化检测技术的研究邢帅徐青（信息工程大学獬绘学院，郑州４５００５２，ｘｍ９９７２４０３＠１６３ｃｏｒｎ）摘要：对高分辨率遥感卫星影像利用变化检测技术更新现有的影像数据库或地图数据库是一项具有重要意义的工作。本文对现有的变化检测技术进行了分类总结，然后提出对高分辨牢遥感卫星影像进行变化检测的四个步骤：预处理、分类、特｛币提取与变化检测，并详细介绍了各个步骤所需的关键技术，最后以两幅不同时间获取的ＳＰＯＴ５影像（２．５米分辨率）为例，利用数学形态学算法进行了变化检测的实验，得到ｒ很好的结果。关

2、键词：变化检测；影像配准；数据库；数学形态学ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｈａｎｇｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｍａｇｅｓＸＩＮＧＳｈｕａｉ．ＸＵＱｉｎｇ㈨ｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇ．ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，４５００５２）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈａｔｕｓｉｎｇｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏＨｈｉ曲ｒｅｓｏｌｕ

3、ｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｃｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓｔｏｕｐｄａｔｅｅｘｉｓｔｉｎｇｉｍａｇｅａｎｄｍａｐｄａｔａｂａｓｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｅｘｉｓｔｉｎｇｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｖｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．ａｎｄａｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓａＦｅｐｍｐｏｓ。ｄ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｃｌｕｄｅｓｆｏｕｒｓｔｅｐｓ，ｐｒｅ—ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃｌａｓ

4、ｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．ＡｎｄｋｅｙａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎｔｈｅｓｅｓｔｅｐｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓＴｈｅｎｗｅｃⅫ／＇ｙｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏＮＳＰＯＴ５ｉｍａｇｅｓ（２．５ｍ×２．５ｍ／ｐｉｘｅｌ）ｗｉｔｈｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｑ）ｈｏｌｏｇｉｃ，ａｎｄｇｏｏｄｒｅｓｕｌｔｓｈａｓｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｍａｇｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ；ｄａｔａｂａｓｅ；ｍａｔｈｅｍａ

5、ｔｉｃｓｒ刀０ｒＰｈｏｌｏｇｉｃ尺的航天影像ｍ１上。本文在对目前广泛采用的一些１引言高分辨率遥感卫星影像具有更新周期短、机动性强、抗干扰能力强等特点，已逐步取代传统的航空遥感影像成为我们主要的对地观测信息源。利用变化检测技术从影像上提取目标区域的变化信息，快速更新地图数据库，是高分辨率遥感卫星影像的一项重要应用。利用变化检测技术可以大大提高高分辨率卫星遥感影像数据处理的效率，加快其转化为经济效益的步伐。目前国内外关于变化检测的研究还土要集中在大比例尺的航空影像““或小比例变化检测方法进行分类总结的基础上，对赢分辨率遥感卫星影像变化检测的实施方

6、法、关键技术进行了详细的设计，并对ＳＰＯＴ５卫犀影像进行了实验，取得了有效的结果。２变化检测技术变化检测是指给定同一地区的多个时相的单波段或多波段遥感图像，采用图像处理的方法，检测出该地区的地物有无变化，并对变化做出定性或定量的分析。按照在变化检测之前是否先进行影像配基金项目：国家８６３计划项日（２００２ＡＡ７８３０５０）第一作者简介：Ｊ砌１０（１９７９．），男，信息工程大学测绘学院博士研究生，主要从事数字图像处理、数字摄影测量、遥感图像获取与分析等方【丘『的研究工作。邢帅等：高分辨率１１星遥感影像变化检测技术的研究５１９准可以把变化检测分为

7、影像配准后的变化检测和影像配准时的变化检测。…２．１影像配准后的变化检测这类方法由于在进行变化检测前就完成了空间配准的工作，因此其研究的重点就放在了变化检测的技术和算法上。在实际应用中，针对不同的数据采用的算法和策略也不同，因此按照不同的应用和数据源，可以将这种变化检测方法划分为以下四类。１、新影像和旧影像间的变化检测这种方法是将两幅经过正射纠正或相对配准的影像进行直接的或阃接的差值运算，然后对差值图像进行分析以确定目标的变化区域。这种变化检测是对影像逐个像素进行的，因此属于像素层变化检像素层的变化检测，再利用其结果与旧地图进行特征层的变化检

8、测。这样就将像素层和特征层的变化检测结合起来，有益于提高变化检测的精度和效率，降低误判率。４、多源影像和旧地图／影像问的变化检测某～类型的遥感影像只能