基于基尼系数的倾斜航空影像中建筑物立面损毁检测

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1、基于基尼系数的倾斜航空影像中建筑物立面损毁检测吕枘蓬Mffi长江大学电信学院重点实验室摘要：针对已分割出的建筑物立面，提出了以基尼系数作为损毁指数对倾斜航空影像中建筑物立面损毁检测的方法。该方法首先通过改进的k-means算法分割出建筑物立面的门窗和墙面，然后利用Canny算法对分割影像进行边缘检测提取统计特征，最后利用经济学屮的基尼系数来判断建筑物立面是否损毁。实验结果表明，本文方法在没有先验信息的情况下仅利用单时相倾斜航空影像就能简单高效地判定建筑物立面损毁。关键词：倾斜航空影像;建筑物立面损毁;基尼系数;损毁指数;作者简介：涂继辉，博士，副教授，主要从事遥感影像处理和信息提取，3D

2、重逮和计算机网络研宄。green666@126.com作者简介：睢海刚，博士，教授。haigang_sui@263.net收稿日期：2015-10-08基金：国家重人专项研发计划(2016YFB0502603)BuildingFacadeDamageDetectionBasedontheGiniIndexfromObliqueAerialImagesTUJihuiSUIHaigangLVRuipengJIAQuSUNKaiminSchoolofElectronics&Information，YangtzeUniversity;StateKeyLaboratoryofInformation

3、EngineeringinSurveying,MappingandRemoteSensing，WuhanUniversity;Abstract：ThispaperproposesabuildingfacadedamagedetectionmethodusingGiniindexofeconomicsfromthebuildingfacadeofobliqueaerialimages.Thismethodfirstlysegmentsthewindowsanddoorsfromthebuildingwallusingtheimprovedk-meansalgorithm,thendetec

4、tstheedgeusingcannyalgorithm,atlastjudgeswhetherthebuildingfacadeisdamagedusingGiniindex.Experimentalresultsshowthattheproposedmethodcanbeusedtodetectthebuildingfacadedamagesimplyandefficientlyonlyusingthesinglepost-seismicobliqueaerialimageswithoutanypriorinformation.Keyword：obliqueaerialimage;b

5、uildingfacadedamage;Giniindex;damageindex;Received：2015-10-08自然灾害是人类生命财产蒙受巨大损失的最重要原因之一。建筑物是人类生产生活的核心要素，在自然灾害发生后，对其损毁信息的检测和提取具有重要意义，可为灾害应急响应与灾后恢复重建提供重要决策依据。鉴于建筑物损毁检测的复杂性，不仅仅耍判定建筑物高程和面积等信息的变化，还耍判定建筑物顶面和立面损毁信息，因此如何对建筑物进行全方位的高精度定量损毁评估是目前研宄的热点。遥感技术具奋重访周期短，探测范围大，数据综合性高等特点，是灾害监测与评估的重要手段之一m。近年来迅猛发展的倾斜航空摄

6、影技术突破丫传统航空影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器能够同时从1个垂直、3个或多个倾斜等不同的角度采集影像，很好地采集了建筑物全方位的信息m。许多学者利用倾斜摄影测量技术在提取建筑物的完整信息方面做了大量深入的研宄mi，利用该技术检测建筑物损毁可弥补传统只能检测建筑物顶面损毁信息的不足。研究工作主要方法体现在两个方面:一是基于单时相的建筑物立而损毁检测这1。由于灾后倾斜航空影像易于获取，这类方法符合实际生产需求。此类方法又分为基于纹理特征和结构信息的损毁检测，基于纹理特征的方法主要利用灰度共牛.矩阵或者Tamura等特征进行损毁检测，但是由于建筑物立面纹理

7、粗糙度较大，而纹理特征检测主要面向细纹理特征的检测，因此不适合区分单时相的损毁;基于结构信息方法主要提取建筑物立面裂缝等信息来检测损毁，但由于建筑物立面丰富的结构信息会对裂缝提取造成极大干扰，实现也较为困难。二是棊于多时相的建筑物立面损毁检测m。此类方法主耍利用变化检测的方法进行建筑物立面损毁检测，但灾前的倾斜航空影像一般很难获取，特别是临近受灾前时间段的倾斜影像更加难以获取，而且灾前、灾后多吋相的倾斜影像如何进行高精度配准也是B前