基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法和装置与流程

本公开一般涉及图像处理领域，具体涉及一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法和装置。

背景技术：

1、煤矿开采产生的煤矸石大多露天堆积，对周围环境有不利影响，因此，有效识别煤矸石堆积区能够为后续的环境维护等工作提供有利保障。但是，就从图像本身来说，不同类别的地物在色彩上存在差异，因此体现色彩特征的图像光谱波段是进行地物区分的首要参数。但由于山地地区存在较多的坡面阴影，且通常图像上存在大量的柏油路，而柏油路、坡面阴影在色调上与煤矸石堆积区都为相近的黑色，因此，亟需一种能够从遥感影像信息中准确提取煤矸石堆积区图像信息的方法。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法和装置，能够有效提高煤矸石堆积区识别的准确性。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，包括：

3、获取待分析区域的遥感影像，并基于所述遥感影像获取所述待分析区域的至少一种光谱特征；

4、获取所述待分析区域的数字高程信息，并基于所述数字高程信息获取所述待分析区域的至少一种补充特征，所述至少一种补充特征为至少一种地形特征；

5、基于所述至少一种光谱特征和所述至少一种地形特征得到至少一种特征组合，以及每种所述特征组合对应的评价指数；所述评价指数用于评价利用所述特征组合提取煤矸石堆积区的可靠性；

6、基于所述评价指数最高的所述特征组合，提取所述煤矸石堆积区的图像信息。

7、在一些实施例中，所述获取所述待分析区域的数字高程信息，并基于所述数字高程信息获取所述待分析区域的至少一种补充特征，包括：

8、基于所述数字高程信息，生成第一分辨率地形数据图像和第二分辨率数据图像，所述第一分辨率地形数据图像的地形特征精度高于所述第二分辨率地形数据图像，所述第一分辨率地形数据图像对应的空间区域小于所述第二分辨率地形数据图像对应的空间区域；

9、基于所述第一分辨率地形数据图像对所述第二分辨率地形数据图像进行特征优化；

10、基于优化后的所述第二分辨率地形数据图像，提取所述至少一种补充特征。

11、在一些实施例中，所述基于所述第一分辨率地形图像对所述第二分辨率地形图像进行特征优化，包括：

12、利用多尺度分割法将所述第二分辨率地形数据图像按照所述第一分辨率地形数据图像对应的栅格网络分布进行划分，得到与所述第一分辨率地形数据图像对应的空间区域一致的第二分辨率栅格图像；

13、基于所述第二分辨率地形数据图像的像素值为所述第二分辨率栅格图像赋值；

14、将所述第一分辨率地形数据图像与赋值后的所述第二分辨率栅格图像进行特征融合，得到特征融合图像；

15、基于所述特征融合图像对所述第二分辨率地形数据图像进行膨胀卷积，得到特征优化后的所述第二分辨率地形数据图像。

16、在一些实施例中，基于所述至少一种光谱特征和所述至少一种地形特征得到至少一种特征组合，以及每种所述特征组合对应的评价指数，包括：

17、获取验证样本集，基于每种所述特征组合对所述验证样本集进行特征提取，得到每种所述特征组合对应的验证图像；所述验证样本集为已知煤矸石堆积区位置的至少一幅图像；

18、基于所述验证图像的对比度对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数。

19、在一些实施例中，所述基于所述验证图像的对比度对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数，包括：

20、获取所述验证图像内各个煤矸石堆积区对应的灰度平均值和非煤矸石堆积区对应的灰度平均值；

21、基于所述各个煤矸石堆积区对应的灰度平均值，确定与每个所述煤矸石堆积区对应的其他煤矸石堆积区的灰度平均值；

22、基于所述各个煤矸石堆积区对应的灰度平均值、所述非煤矸石堆积区对应的灰度平均值和所述与每个所述煤矸石堆积区对应的其他煤矸石堆积区的灰度平均值，得到每种所述特征组合对应的对比度评价指数；

23、基于所述对比度评价指数对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数。

24、在一些实施例中，所述对比度评价指数与所述特征组合中每个特征对应，所述基于所述对比度评价指数对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数，包括：

25、针对每种所述特征组合，获取所述特征组合中每个特征对应的所述对比度评价指数；

26、获取每个所述特征组合中，各个所述特征对应的所述对比度评价指数的遍历乘积，并作为所述评价指数。

27、第二方面，本申请实施例提供了一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的装置，包括：

28、第一获取模块，用于获取待分析区域的遥感影像，并基于所述遥感影像获取所述待分析区域的至少一种光谱特征；

29、第二获取模块，用于获取所述待分析区域的数字高程信息，并基于所述数字高程信息获取所述待分析区域的至少一种补充特征，所述至少一种补充特征为至少一种地形特征；

30、评价模块，用于基于所述至少一种光谱特征和所述至少一种地形特征得到至少一种特征组合，以及每种所述特征组合对应的评价指数；所述评价指数用于评价利用所述特征组合提取煤矸石堆积区的可靠性；

31、提取模块，用于基于所述评价指数最高的所述特征组合，提取所述煤矸石堆积区的图像信息。

32、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如本申请实施例描述的方法。

33、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例描述的方法。

34、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例描述的方法。

35、本申请实施例提出的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法和装置，能够对基于遥感影像提取的光谱特征和数字高程信息提取的地形特征的特征组合进行评价，进而选取出适宜对山地地区煤矸石堆积区进行识别提取的特征组合，并进行图像提取，有效避免了柏油路等地物对煤矸石堆积区提取的影响，大大提高了山地地区煤矸石堆积区识别和提取的准确性。同时，本申请通过对特征组合进行评价，选取最适宜进行煤矸石堆积区识别和提取的特征组合，使得无需对全部光谱特征和地形特征进行提取计算，进而能够在最终煤矸石堆积区识别和提取时大大降低数据计算量，提高煤矸石堆积区识别和提取的效率。

36、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，所述获取所述待分析区域的数字高程信息，并基于所述数字高程信息获取所述待分析区域的至少一种补充特征，包括：

3.根据权利要求2所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，所述基于所述第一分辨率地形图像对所述第二分辨率地形图像进行特征优化，包括：

4.根据权利要求1所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，基于所述至少一种光谱特征和所述至少一种地形特征得到至少一种特征组合，以及每种所述特征组合对应的评价指数，包括：

5.根据权利要求4所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，所述基于所述验证图像的对比度对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数，包括：

6.根据权利要求5所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法，其特征在于，所述对比度评价指数与所述特征组合中每个特征对应，所述基于所述对比度评价指数对每种所述特征组合进行评价，得到所述评价指数，包括：

7.一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的装置，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-6中任一所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法。

技术总结
本申请公开了一种基于遥感影像提取煤矸石堆积区图像信息的方法和装置，获取待分析区域的遥感影像，并基于所述遥感影像获取所述待分析区域的至少一种光谱特征；获取所述待分析区域的数字高程信息，并基于所述数字高程信息获取所述待分析区域的至少一种补充特征，所述至少一种补充特征为至少一种地形特征；基于所述至少一种光谱特征和所述至少一种地形特征得到至少一种特征组合，以及每种所述特征组合对应的评价指数；所述评价指数用于评价利用所述特征组合提取煤矸石堆积区的可靠性；基于所述评价指数最高的所述特征组合，提取所述煤矸石堆积区的图像信息，能够有效提高煤矸石堆积区识别的准确性。

技术研发人员：范莹琳,杜松,谢志清,车巧慧,张啸,宋思彤
受保护的技术使用者：中国煤炭地质总局勘查研究总院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23