基于视觉注意机制的高分影像变化检测技术研究

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1、硕士学位论文基于视觉注意机制的高分影像变化检测技术研究RESEARCHONCHANGEDETECTIONTECHNOLOGYOFHIGHRESOLUTIONIMAGESBASEDONVISUALATTENTIONMECHANISM刘冬华哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TP751.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文基于视觉注意机制的高分影像变化检测技术研究硕士研究生：刘冬华导师：张钧萍教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日

2、期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP751.1U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCHANGEDETECTIONTECHNOLOGYOFHIGHRESOLUTIONIMAGESBASEDONVISUALATTENTIONMECHANISMCandidate：LiuDonghuaSupervisor：Prof.ZhangJunpingAcademicDegreeApplied

3、for：MasterofEngineeringElectronicsandCommunicationSpeciality：EngineeringSchoolofElectronicsandInformationAffiliation：EngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着空间遥感技术的飞速发展，对地观测数据的空间分辨率、时间分辨率

4、与光谱分辨率不断提高，高分辨率遥感影像已经广泛的应用于民用与军事领域，如对同一地区进行短期或长期的重访观测能够获取土地覆盖变化、城市扩展情况、军事兵力部署变化等信息。然而应用传统影像处理算法难以对更加丰富的地表和空间信息进行准确与全面的解译，高分影像的优势未能得以体现，其数据量大、纹理细节复杂等特点所带来的解译困难值得深入研究。本论文主要研究多时相高空间分辨率遥感影像的变化检测技术，利用人类视觉注意机制构成的显著性计算模型实现真实变化目标的高精度提取。论文首先阐述了变化检测的概念与算法的一般流程，并分析了高分

5、辨率遥感影像的特点。针对像素级检测算法中多种差异影像计算方法彼此独立、单一方法信息缺失的问题，研究利用多分辨率分解技术融合多种差异影像获取综合差异图，有效解决了不同多时相影像差异图的获取方法间互补信息难以综合利用的问题，为后续变化目标的判定奠定了基础。然后论文分析了高空间分辨率遥感影像变化检测中的技术难点，提出了基于视觉显著性的变化区域确定算法。针对多时相高分辨影像拍摄时刻不同，太阳天顶角、光照强度差异导致的同类地物光谱反射不一致的问题，模仿人类进行变化检测时的信息捕捉过程，在深入研究人类视觉注意机制的基础上

6、，分析了显著性计算模型在真实变化区域判断上的技术优势，并应用于变化检测新算法中，实现了真实变化信息的准确判断，完成了变化区域的高精度获取。论文最后针对高分辨率遥感影像特点，结合像素显著性调整方法完成了变化区域中目标的高精度提取。为解决由于空间分辨率的提高导致同一目标内部在多时相影像间变化程度不一致造成的目标检测不完整问题，结合视觉注意机制与图像分割的原理，进行了像素显著度计算与像素色彩的重新分布，而后运用颜色平滑技术增大目标与背景间像素的显著性差异，完成了差异影像中变化目标的更完整提取，实现了变化检测结果从区

7、域级到目标级的提升。关键词：高分辨率；变化检测；融合；视觉注意机制；像素显著度-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofspaceremotesensingtechnology,thespatialresolution,temporalresolutionandspectralresolutionofearthobservationdataarecontinuouslyimproving,whichleadstoawiderapplicationin

8、bothcivilandmilitaryfields.Forexample,wecanachievetheinformationoflandcoverchange,extensionoftheurban,changeofmilitarydeploymentinacertainplacebyshortorlongtimerepeatedobserving.However,itishardtocompl