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1、第18卷第6期遥感技术与应用Vol.18No.62003年12月REMOTESENSINGTECHNOLOGYANDAPPLICATIONDec.2003彩色遥感图像目标提取方法研究于辉,徐军(中国电子科技集团公司第二十八研究所一部,江苏南京210007)摘要:目标提取是对遥感图像进行分析处理的一个重要内容。针对彩色遥感图像的特征,首先采用了传统的边缘检测方法,验证其存在的不足。进而运用模糊聚类分析的模糊C-均值算法,选择适当的正交彩色特征,实现了对图像中目标区域的有效分割与快速提取,为遥感图像识别与计算提供了可靠的基础。研究实例表明了算法的有效性。关键词:图像处理;模糊聚类;遥感图像
2、;目标提取中图分类号:TP391.4;TP751文献标识码:A文章编号:1004-0323(2003)06-0388-05射和发射电磁波能量的频谱特征各不相同,同时物1引言体辐射能还随着空间位置和被传感的时间的不同而近年来,随着对地观测技术和遥感技术的发展,变化,因此,遥感图像在获取过程中有多因素不确定遥感图像信息处理技术也有了很大的发展,其应用性。对于遥感图像,为了把地物在不同波段上的信息领域也从传统的农林监测、地质勘探和大气监测等差异综合反映出来,需要通过彩色特征在图像上显拓广到海洋监测、军事情报、环境治理等许多方面。著扩大这种差别。因此,黑白遥感图像通过假彩色合〔1,2〕遥感图像
3、处理的传统目的在于:原始遥感图像的成生成彩色遥感图像。常用方法是选定3个波段图〔1〕纠正;图像恢复;噪音降低;图像增强;颜色变换等像,如MSS7、MSS5和MSS4,并分别指定红、绿、等。但随着应用要求的提高,以及数字图像处理技术蓝3个颜色,建立每个波段的灰度与彩色的变换表,的提高,遥感图像的目标提取、图像理解以及识别成再将变换结果合成便得到假彩色合成图像。其中,合为遥感图像处理中的重要内容。从实际应用角度来成的关键在于正确的选择变换表,尽可能的扩大彩说,有效地将遥感图像中的自然或者人工目标与背色级的动态范围,提高识别效果。根据色度学的三原景相分离,并将其识别成应用所能接受和理解的目色
4、原理,彩色遥感图像也是由红(R)、绿(G)、蓝(B)标模式或种类,具有极大的理论意义和实用价值。三基色构成的。因此,从数字图像的特征来看,这种本文介绍了作者在彩色遥感图像目标提取研究假彩色图像与直接通过彩色CCD等其他设备采集中的部分工作。首先采用一些传统的检测方法,如到的真实彩色图像在处理方法上是一致的。Laplace边缘检测、Sobel边缘检测等,运用研究实除了RGB模型外,此外还有在彩色印刷业广例分析,指出这些算法在实际应用中的不足。其次着泛使用的青(C)、紫(M)、黄(H)模型,以及色调重介绍了作者采用的模糊聚类分析方法,并利用实(H)、饱和度(S)、亮度(L)视觉模型等等。但
5、是,传例验证了该方法的有效性。统的区域处理中,对彩色图像的边缘检测都是分别对其R、G、B分量进行处理,然后再组合输出的。其2彩色遥感图像特征分析算法是改变图像的的空间频率信息,增强或者减缓〔3〕遥感图像一般是指检测和度量目标(景物)的电图像中的某些特定的频率分量,以突出图像特征。〔2〕磁波辐射所能得到的图像。在有关地球资源和环通常假设彩色图像中明显定义的特征,对应特征空境的遥感中,目标可以是地球表面和大气的一部分。间中的高密度区,因此,特征空间分析是一个恢复图由于不同地物在化学和物理性质上的差异,它们反像高密度区中心的过程。收稿日期:2003-06-01;修订日期:2003-10-13
6、作者简介:于辉(1974-),男,高级工程师,从事图像处理、计算机视觉、机械故障诊断等方面的研究。第6期于辉等:彩色遥感图像目标提取方法研究389在众多的图像变换方法中,K-L变换作为一Sobel边缘检测算子、Hough边缘检测算子等多种〔4,5〕种特征域变换方法,应用非常广泛。Ohta等人据算法对彩色遥感图像进行边缘检测与分割研究,下此采用动态K-L变换来寻找不同彩色区域,进而面列举了几个研究实例。提出了一组适合多种彩色图像分割的正交彩色特征图1为对某地区港口拍摄到的卫星遥感图像,I1、I2、I3,定义为:采用传统边缘检测算法对其进行图像分析。图中(a)I1=(R+G+B)/3为原始
7、图像,(b)为采用Laplace算子进行边缘检测I2=ûR-Bû/2(1)后获得的结果,(c)为采用Hough算子检测的结果。I3=(2G-R-B)/4从结果来看,Laplace算子将图像中的海岸线、内河、其中:I1反映了图像的灰度特征,I2和I3反映了图城市道路等区域的边缘进行了加强,但是没有实现像的彩色特征。因此,在对不同的彩色图像进行分割有效分割。而Hough算子实现了水系与陆地的分时,选择不同的特征的直方图代替灰度直方图可以割,但是失去
