变化检测技术其在高分辨率卫星遥感影像中应用

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1、第２４卷增刊测绘科学技术学报Ｖ０１．２４Ｎｏ．Ｓ０２００７年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＺｈｅｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐｉｎｇＤｅｃ．２００７文章编号：１６７３—６３３８（２００７）Ｓ０旬０５３—０３变化检测技术及其在高分辨率卫星遥感影像中的应用邢帅１，孙曼２，徐青１，耿讯１（１．信息工程大学测绘学院，河南郑州４５００５２；２．６１３６３部队，陕西西安７１００５４）摘要：对高分辨率遥感卫星影像利用变化检测技术更新现有的影像数据库或地图数据库是一项对测绘具有重要意义的工作。

2、对现有的变化检测技术进行了分类总结，然后提出了对高分辨率遥感卫星影像进行变化检测的实施流程，最后结合数学形态学算法对ＳＰＯＴ５影像（２．５ｍ分辨率）进行了相关实验。关键词：变化检测；影像配准；数据库；数学形态学中图分类号：Ｐ２３７；ＴＰ７５１文献标识码：ＡＣｈａｎｇｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＨｉｇｈＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＲＳＩｍａｇｅｓＸＩＮＧＳｈｕａｉｌ，ＳＵＮＭａｎ２，ＸＵＱｉｎ９１，ＧＥＮＧＸｕｎ２（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＭａｐｐ

3、ｉｎｇ，ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２，Ｃｈｉｎａ；２．６１３６３Ｔｒｏｏｐｓ，Ｘｉ’ａｎ７１００５４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｈａｔｕｓｉｎｇｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓｔｏｕｐｄａｔｅｅｘｉｓｔｉｎｇｉｍａｇｅａｎｄｍａｐｄａｔａｂａｓｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｅｘｉｓｔｉｎｇ

4、ｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓａｒｅｓｕｍｍａ・ｒｉｚｅｄ，ａｎｄａｐｒｏｃｅｓｓｏｆｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｈＪ【ｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｓａｔｅｌｌｉｔｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｃｌｕｄｅｓｆｏｕｒｓｔｅｐｓ，ｐｒｅ—ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ａｎｄｋｅｙａｌｇｏ—ｒｉｔｈｍｓｉｎｔｈｅｓｅｓｔｅｐｓａｒ

5、ｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌｓ．ＴｈｅｎｗｅｃａｒｒｙｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎＳＰＯＴ５ｉｍａｇｅｓｗｉｔｈｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｒ－ｐｈｏｌｏｇｉｃ，ａｎｄｇｏｏｄｒｅｓｕｌｔｓｈａｓｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｎｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｍａｇｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ；ｄａｔａｂａｓｅ；ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅ高分辨率遥感卫星影像具有更新周期短、机动性强、抗干扰能力强等特点，利用变化检测技术从高分辨率遥感卫星影像上提取目标区域的变化信息

6、，快速更新地图数据库，是其在军事测绘中一项重要应用。目前国内外关于变化检测的研究还主要集中在大比例尺的航空影像¨曲１或小比例尺的航天影像、７’副上。这里在对目前采用的一些变化检测方法进行分类总结的基础上，对高分辨率遥感卫星影像变化检测的实施流程进行了详细的设计。１变化检测技术的分类‘７１变化检测是指给定同一地区多个时相的单波段或多波段遥感图像，采用图像处理的方法，检测出该地区的地物有无变化，并对变化作出定性或定量的分析。按照在变化检测之前是否先进行影像配准可以把变化检测分为影像配准后的变化检测和影像配准时的变化检测。１

7、．１影像配准后的变化检测在实际应用中，针对不同的数据采用的算法和策略也不同，因此按照不同的应用和数据源，将这种变化检测方法划分为以下４类。１）新影像和旧影像间的变化检测这种方法是将两幅经过正射纠正或相对配准的影像进行直接的或间接的差值运算，然后对差值图像进行分析以确定目标的变化区域。２）新影像和旧地图间的变化检测利用新的遥感影像更新旧地图是变化检测在军事测绘中最主要的应用，必须对影像进行特征提取，然后将这些特征与地图上矢量数据进行变收稿日期：２００６旬６－１２；修回日期：２００７—１０－２３。基金项目：现代工程测量国家测

8、绘局重点实验室开放课题基金资助（ＥＳ－ＳＢＳＭ．（０６）－０３）。作者简介：邢帅（１９７９一），男，河南信阳人，讲师，博士生，主要研究方向为遥感图像处理、数字摄影测量。测绘科学技术学报２００７往化检测。３）新／ＩＨ影像和旧地图问的变化检测首先对新旧影像进行像素层的变化检测，再利用其结果与旧地图进行特征层的变化检测。