水体区域提取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及遥感图像处理技术领域，提供了一种水体区域提取方法及装置，方法包括：确定冰湖区域的遥感图像，冰湖区域包括冰川和冰川周围的湖泊；对遥感图像进行光谱特征提取，确定用于凸显湖泊对应在遥感图像中的区域的光谱特征图像；基于光谱特征图像，提取遥感图像中的水体区域，确定水体图像，水体图像指示遥感图像中可能表示湖泊的区域；对水体图像进行编码以提取水体特征，确定水体特征；对水体特征图进行解码以分割遥感图像中的水体区域，确定遥感图像对应的水体分割图像，水体分割图像用于区分遥感图像中的湖泊对应的区域和其他的区域。通过本发明专利技术实施例的技术方案，可较为准确的分割出遥感图像中表示湖泊的区域。准确的分割出遥感图像中表示湖泊的区域。准确的分割出遥感图像中表示湖泊的区域。

【技术实现步骤摘要】
水体区域提取方法及装置


[0001]本专利技术涉及遥感图像处理
，尤其涉及水体区域提取方法及装置。

技术介绍

[0002]冰湖是发育在冰川周围的一类湖泊，它是高原地区重要的水资源，监测冰湖可为高原地区的生态规划，气候变化等提供依据。而监测冰湖的一个重要手段即从遥感图像中提取冰湖信息。
[0003]冰湖提取旨在提供一种能够快速提取影像中冰湖信息的方法。根据输入的遥感图像，捕捉影像中冰湖的特征，突出冰湖信息，以实现快速准确的提取出冰湖。目前，尽管冰湖提取已经取得了一些成果，但大多方法仍不能够实现自动化的高精度提取。
[0004]现有的冰湖提取研究方法主要基于先验知识，具体而言，基于先验知识的方法包括：
①
目视解译。往往需要有经验的专家，对遥感图像中的冰湖信息进行识别，并进行标记，绘制冰湖专题图。这类方法需要对冰湖有一定的了解，才能够较为准确的识别出冰湖信息，且这类方法费时费力，一些小冰湖、易与背景混淆的冰湖往往难以被识别。
②
基于水体指数的方法。由于冰湖在波长较长波段的反射率低，而在波长短的波段反射率高，因此可以基于这个原理，设计水体指数，突出遥感图像中的水体信息，抑制背景信息，再根据冰湖的水体指数范围，设置阈值，分离出冰湖信息，典型的水体指数包括NDWI[2]，MNDWI[3]，EWI[4]等。这类方法操作简单，然而误差较大，有很多非冰湖目标，例如山体阴影，熔融状态下的冰川，云层等，也会表现出与冰湖类似的指数特征，设置阈值往往难以直接分离出这些目标，这为后处理工作带来了很多麻烦。
③
基于图像分割的方法。由于冰湖表面是同质均一的，因此可以基于这个特点，对冰湖信息进行提取。代表方法有C
‑
V模型[5]，面向对象方法[6]等。这类方法分割精度较高，但需要多次尝试以确定最佳的分割参数，另外，仍有一部分与冰湖的表面类似，例如云层，冰川，阴影等这些物质的包面同样是均质的，这类目标也需要通过后处理去掉。
[0005]但是，上述冰湖提取方法未能较为准确的提取出冰湖的遥感图像中的水体区域。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种水体区域提取方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，可较为准确的分割出遥感图像中表示湖泊的区域。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种水体区域提取方法，包括：
[0008]确定冰湖区域的遥感图像，所述冰湖区域包括冰川和冰川周围的湖泊，所述遥感图像为对所述冰湖区域进行远距离探测得到的图像；
[0009]对所述遥感图像进行光谱特征提取，确定所述冰湖区域的光谱特征图像，所述光谱特征图像用于凸显所述湖泊对应在所述遥感图像中的区域；
[0010]基于所述光谱特征图像，提取所述遥感图像中的水体区域，确定水体图像，所述水体图像指示所述遥感图像中可能表示所述湖泊的区域；
[0011]对所述水体图像进行编码以提取水体特征，确定水体特征图，所述水体特征图指示了所述水体图像包括的所述湖泊的信息；
[0012]对所述水体特征图进行解码以分割所述遥感图像中的水体区域，确定所述遥感图像对应的水体分割图像，所述水体分割图像用于区分所述遥感图像中的所述湖泊对应的区域和其他的区域。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种水体区域提取装置，包括：
[0014]遥感图像确定模块，用于确定冰湖区域的遥感图像，所述冰湖区域包括冰川和冰川周围的湖泊，所述遥感图像为对所述冰湖区域进行远距离探测得到的图像；
[0015]光谱图像确定模块，用于对所述遥感图像进行光谱特征提取，确定所述冰湖区域的光谱特征图像，所述光谱特征图像用于凸显所述湖泊对应在所述遥感图像中的区域；
[0016]水体提取模块，用于基于所述光谱特征图像，提取所述遥感图像中的水体区域，确定水体图像，所述水体图像指示所述遥感图像中可能表示所述湖泊的区域；
[0017]编码模块，用于对所述水体图像进行编码以提取水体特征，确定水体特征图，所述水体特征图指示了所述水体图像包括的所述湖泊的信息；
[0018]解码模块，用于对所述水体特征图进行解码以分割所述遥感图像中的水体区域，确定所述遥感图像对应的水体分割图像，所述水体分割图像用于区分所述遥感图像中的所述湖泊对应的区域和其他的区域。
[0019]第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，包括执行指令，当电子设备的处理器执行所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
[0020]第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面中任一所述的方法。
[0021]本专利技术提供了一种水体区域提取方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，该方法通过确定冰湖区域的遥感图像，冰湖区域包括冰川和冰川周围的湖泊，遥感图像为对冰湖区域进行远距离探测得到的图像；然后，对遥感图像进行光谱特征提取，确定冰湖区域的光谱特征图像，光谱特征图像用于凸显湖泊对应在遥感图像中的区域；然后，基于光谱特征图像，提取遥感图像中的水体区域，确定水体图像，水体图像指示遥感图像中可能表示湖泊的区域；然后，对水体图像进行编码以提取水体特征，确定水体特征图，水体特征图指示了水体图像包括的湖泊的信息；之后，对水体特征图进行解码以分割遥感图像中的水体区域，确定遥感图像对应的水体分割图像，水体分割图像用于区分遥感图像中的湖泊对应的区域和其他的区域。综上所述，通过本专利技术的技术方案，由于凸显了图像中的水体区域，可以较为准确的定位到图像中的水体区域，进而可较为准确的分割出遥感图像中表示湖泊的区域。
[0022]上述的非惯用的优选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中
记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的一种水体提取模型的训练方法的流程示意图；
[0025]图2a为本专利技术实施例提供的水体提取模型的结构示意图一；
[0026]图2b为本专利技术实施例提供的水体提取模型的结构示意图二；
[0027]图2c为本专利技术实施例提供的水体提取模型的结构示意图三；
[0028]图2d为本专利技术实施例提供的水体提取模型的结构示意图四；
[0029]图3为本专利技术实施例提供的第一模型的图像处理的流程示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例提供的一种水体区域提取方法的流程示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例提供的一种水体区域提取装置的结构示意图；
[0032]图6为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水体区域提取方法，其特征在于，包括：确定冰湖区域的遥感图像，所述冰湖区域包括冰川和冰川周围的湖泊，所述遥感图像为对所述冰湖区域进行远距离探测得到的图像；对所述遥感图像进行光谱特征提取，确定所述冰湖区域的光谱特征图像，所述光谱特征图像用于凸显所述湖泊对应在所述遥感图像中的区域；基于所述光谱特征图像，提取所述遥感图像中的水体区域，确定水体图像，所述水体图像指示所述遥感图像中可能表示所述湖泊的区域；对所述水体图像进行编码以提取水体特征，确定水体特征图，所述水体特征图指示了所述水体图像包括的所述湖泊的信息；对所述水体特征图进行解码以分割所述遥感图像中的水体区域，确定所述遥感图像对应的水体分割图像，所述水体分割图像用于区分所述遥感图像中的所述湖泊对应的区域和其他的区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述光谱特征图，提取所述遥感图像中的水体区域，确定水体图像，包括：基于所述遥感图像，确定所述光谱特征图像中不同区域的水体注意力权重；基于所述光谱特征图像中不同区域的水体注意力权重和所述光谱特征图像，确定所述遥感图像中不同区域的水体注意力权重；基于所述遥感图像中不同区域的水体注意力权重，提取所述遥感图像中的水体区域，确定水体图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述遥感图像，确定所述光谱特征图像中不同区域的水体注意力权重，包括：基于键权值矩阵确定所述遥感图像对应的键图；基于查询权值矩阵确定所述遥感图像对应的查询图；基于所述键图和所述查询图进行注意力计算，确定所述光谱特征图像中不同区域的水体注意力权重。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体特征图包括大小不同的多个特征图，所述多个特征图均用于表示所述水体图像包括的所述湖泊的信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述水体特征图进行解码以分割所述遥感图像中的水体区域，确定所述遥感图像对应的水体分割图像，包括：对所述多个特征图依次进行解码，确定最后一次解码得到的与所述遥感图像大小一致的水体概率图像，所述水体概率图像指示了所述遥感图像中不同区域各自的水体概率；对所述最后一次解码得到的水体概率图像进行水体分类，确定所述遥感图像对应的水体分割图像。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述水体特征图进行解码以分割所述遥感图像中的水体区域，确定所述遥感图像对应的水体分割图像，包括：对所述多个特征图分别进行解码，确定所述多个特征图各自对应的与所述遥感图像大小一致的水体概率图像，所述水体概率图像指示了所述遥感图像中不同区域各自的水体概率；对所述多个特征图各自对应的水体概率图像进行融合后进行水体分类，确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵航，张美美，陈方，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：