iii．基的于图像特征的遥感图像理解方法二.pdf

遥感图像理解与应用 （地理类专业研究生通开课程） 武汉大学资源与环境学院 刘吉平 Ljpzwhu@163.com III．基于图像特征的遥感图像理 解方法（二）：目标匹配和识别。 1. 目标描述—图像特征提取 2. 目标匹配技术 3. 统计模式识别技术 一、目标描述—图像特征提取 1.遥感图像目标理解策略的再分析 图像理解的基本过程： 确定对象→提取对象特征→理解对象→理解图像 确定对象：①以像素为对象(模式)，即直接针 对像素的图像目标理解；②以检测出来的目标 为对象(模式) ，即针对已知其空间分布的图像 目标理解。图像目标是像素的集合。 《遥感图像理解与应用》武汉大学资源与环境学院 2 提取对象特征：根据认知的目的和不同层次的 目标(像素级和目标级)的特点，提取其特征。 空间特征为主的目标不宜以像素级为对象，如 飞机、房子。但是空间特征为主的目标可能可 以采用多层次处理得方法进行理解，如河流： 以像素为对象得到水体，再通过连通性得到河 流水体的集合，根据该集合的形态特征判断其 是否河流。 理解对象：根据对象的特征进行理解(各种方 法。包括对两类对象的综合分析，如上述关于 河流的识别)。 理解图像：对整个图像做出统一的解释。 《遥感图像理解与应用》武汉大学资源与环境学院 3 2.对象的特征 已经讨论过一般的图像特征。但特征还与对象的 层次有关。 像素级对象的特征： 光谱特征，相邻像素的关系特征，视觉特征（纹 理特征，颜色特征），地理位置特征等 目标级对象的特征： 形状特征，大小特征，统计特征，视觉特征（纹 理特征，颜色特征），与相邻目标的关系特征， 拓扑特征，结构特征，地理位置特征等。 对所有这些特征，要根据识别、理解的需要，进 行特征选择，提取出尽量完备的特征集。 《遥感图像理解与应用》武汉大学资源与环境学院 4 特征选择与图像目标尺度(粒度)有关 前述像素级和目标级对象是两种基本的对象，或 者说两个基本尺度对象。实际上对象的层次远 不止这两个。像素构成目标，次一级目标构成 上一级目标。比如，像素构成林木和裸土地或 草地三类目标，林木和裸土地或草地构成疏林 地目标。(当疏林地由林木和草地构成时， NDVI的识别方法难以凑效。) 《遥感图像理解与应用》武汉大学资源与环境学院 5 “人类智能的一个公认特点，就是人们能从极不 相同的粒度(Granularity)上观察和分析同一问 题。人们不仅能在不同粒度的世界上进行问题 求解，而且能够很快地从一个粒度世界跳到另 一个粒度的世界，往返自如。毫无困难。这种 处理不同粒度世界的能力，正是人类问题求解 的强有力的表现。” 图像理解必须参考和利用人类在不同粒度之间切 换(如前述河流目标)的多粒度问题求解的能力。 从小粒度(大粒度)到大粒度(小粒度)展开目标理 解的认知过程，称为由下至上(由上至下)的方 法。对于复杂目标体系的理解，可能需要由上 至下与由下至上两种策略的结合运用才能完成。 《遥感图像理解与应用》武汉大学资源与环境学院 6 特征选择与图像理解的目的有关 任何事物都有其不同层次上的无限个特征，如何 选择其中有限个特征？ 回答是必须根据分类的目的或原则。 例如，按生物学分类准则，鲸是哺乳动物与牛同 类，而与鱼不同类；按产业界的分类，捕鲸业 属水产业而不属于畜牧业，鲸与鱼