基于數(shù)字摳圖的遙感圖像滑坡半自動(dòng)提取研究.pdf

1、滑坡是斜坡巖體或山體的局部穩(wěn)定性受破壞，在重力作用下，巖體或其他碎屑沿一個(gè)或多個(gè)破裂滑動(dòng)面向下做整體滑動(dòng)的過(guò)程與現(xiàn)象?；鲁３＝o工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災(zāi)難。如何高效準(zhǔn)確的從遙感圖像中提取出滑坡是人們研究的熱點(diǎn)，滑坡提取技術(shù)就是在這樣的要求下產(chǎn)生的一種從遙感滑坡圖像中識(shí)別并提取滑坡區(qū)域、將滑坡目標(biāo)與背景分離的技術(shù)。數(shù)字摳圖是把圖片或影像的某一部分從原始圖片或影像中分離出來(lái)成為單獨(dú)的圖層，為后期合成做準(zhǔn)備

2、。通過(guò)用戶指定少量的部分前景和背景，按照一定的判定規(guī)則來(lái)提取前景。本文將數(shù)字摳圖方法應(yīng)用于滑坡提取問(wèn)題，提出了基于樣本摳圖的滑坡提取、基于譜摳圖的滑坡提取、基于混合摳圖的遙感圖像滑坡半自動(dòng)提取方法。
　　 1．基于樣本摳圖的滑坡提取方法采用樣本摳圖技術(shù)，由用戶將滑坡圖像分為前景區(qū)域、背景區(qū)域、未知區(qū)域，利用前景區(qū)域和背景區(qū)域來(lái)估計(jì)未知區(qū)域的前景和背景值并得到滑坡的掩像，將滑坡從圖像中提取出來(lái)。
　　 2．基于譜摳圖的滑坡

3、提取方法首先建立起摳圖拉普拉斯矩陣，再利用爬山聚類(lèi)算法進(jìn)行圖像分割，然后利用譜摳圖方法得到前景透明度，最后利用重建前景算法提取目標(biāo)。針對(duì)譜摳圖方法直接應(yīng)用到遙感滑坡圖像中存在的三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)：
　　 (1)采用自適應(yīng)選擇聚類(lèi)數(shù)的方法，由系統(tǒng)選擇最佳聚類(lèi)數(shù)進(jìn)行提取。
　　 (2)采用爬山聚類(lèi)算法進(jìn)行圖像分割，在顏色直方圖上尋找局部的最高點(diǎn)，將與其相鄰的像素點(diǎn)歸為一類(lèi)進(jìn)行聚類(lèi)。
　　 (3)將摳圖成分邊緣平

4、滑項(xiàng)去掉，使聚類(lèi)結(jié)果的指示向量直接投射到特征向量上作為摳圖成分。
　　 3．基于混合摳圖的滑坡提取方法采用基于樣本和相鄰關(guān)系相結(jié)合的技術(shù)，建立吉布斯能量函數(shù)。能量函數(shù)包括數(shù)據(jù)項(xiàng)和平滑項(xiàng)，前者利用樣本摳圖的方法估計(jì)前景和背景值，平滑項(xiàng)的作用是使圖像邊緣平滑，最后最小化能量函數(shù)，即可分離前景和背景，提取滑坡。
　　 理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于樣本摳圖、混合摳圖、譜摳圖的滑坡提取方法該方法在遙感圖像滑坡提取方面取得較好的效果