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基于矢量约束的随机特征点选取算法

系统工程与电子技术 2016年第10期38卷 2367-2374页

作者：马旭程咏梅郝帅西北工业大学自动化学院陕西西安710129 西安科技大学电气与控制工程学院陕西西安710054

无人机利用视觉在未知区域自主着降时,提取的特征点具有数量多、随机性强等特点。针对利用随机特征点进行位姿估计精度低、稳定性差的问题,提出一种基于矢量约束的随机特征点选取算法。首先通过分析位姿估计方程可知,特征点地理坐标是... 详细信息

无人机利用视觉在未知区域自主着降时,提取的特征点具有数量多、随机性强等特点。针对利用随机特征点进行位姿估计精度低、稳定性差的问题,提出一种基于矢量约束的随机特征点选取算法。首先通过分析位姿估计方程可知,特征点地理坐标是影响方程组求解精度的重要因素;然后在引入矢量角均分度、矢量模值均值及矢量模值最大值三项约束指标基础上,制定了一种基于矢量约束的特征点选取策略;最后利用正交迭代算法对所选取的特征点进行位姿估计精度验证。实验结果表明,提出的算法相比于随机选取的特征点进行相对位姿估计精度更高,鲁棒性更强。

关键词：随机特征点相对位姿估计矢量约束正交迭代未知区域

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矢量约束的面向对象高分遥感影像水体提取

遥感信息 2018年第4期33卷 115-121页

作者：崔齐王杰汪闽张东孙艳霞南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室南京210023

鉴于高分辨率遥感影像的光谱混淆和噪声干扰现象为遥感信息的精确提取带来很大困难,而利用现有矢量数据作为约束条件是提高遥感信息提取准确性的有效手段,提出了一种基于矢量约束实现面向对象高分辨率遥感影像水体提取的新方法。方法的... 详细信息

鉴于高分辨率遥感影像的光谱混淆和噪声干扰现象为遥感信息的精确提取带来很大困难,而利用现有矢量数据作为约束条件是提高遥感信息提取准确性的有效手段,提出了一种基于矢量约束实现面向对象高分辨率遥感影像水体提取的新方法。方法的基本步骤包括:1)利用硬边界约束方法(HBC-SEG)进行图像分割;2)分割图层与矢量数据叠合以建立分割图斑和已有矢量水体图斑间的空间关系;3)针对矢量与影像间的时相差异和配准误差建立差异化的知识规则以提取影像中的真实水体。实验证明,该方法在准确提取高分辨率影像上细小水体信息的同时,也能有效抑制建筑等地物的阴影干扰,和无约束方法相比,综合精度评价指标F-Measure平均提高13%以上。

关键词：水体高分辨率遥感矢量约束遥感信息提取面向对象图像分析

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结合深度学习与矢量约束的城市水体提取研究

结合深度学习与矢量约束的城市水体提取研究

作者：姜喆南京师范大学

学位级别：硕士

随着社会经济的不断进步,我国水污染问题日益突出。目前,我国的水体污染事件主要发生在城市或者城市聚集区,明确城市中的水体分布情况就成为了各地方部门开展相关工作的重要前提。本文针对高空间分辨率遥感水体提取的应用需求,对高空间... 详细信息

随着社会经济的不断进步,我国水污染问题日益突出。目前,我国的水体污染事件主要发生在城市或者城市聚集区,明确城市中的水体分布情况就成为了各地方部门开展相关工作的重要前提。本文针对高空间分辨率遥感水体提取的应用需求,对高空间分辨率遥感影像上的城市水体信息自动提取技术进行了研究,论文的主要工作如下:（1）结合面向对象卷积神经网络与矢量约束的水体提取将面向对象图像分析技术与深度学习中的卷积神经网络相结合,利用图像分割方法获得对象基元,构建分割对象基元与模型块基元之间的对应关系;采集样本并训练深度学习模型,利用模型对分类块基元进行预测,并将分类块基元的预测结果映射到分割基元,得到分割基元的水体预测概率。而后,将分割得到的对象基元与已有矢量数据进行重叠分析,得到二者的重叠关系,然后利用矢量数据与对象基元间的重叠关系以及对象基元的模型预测结果、面积及光谱特性,构建提取规则,将模型预测结果与提取规则相结合,实现水体提取结果的精化。（2）结合全卷积网络与矢量约束的水体提取应用全卷积网络进行水体提取,首先进行样本区域水体信息的标注,将样本区域及其掩膜层转换为带标签的样本,对模型进行训练得到语义分割模型,并利用模型对图像进行预测。而后,将矢量数据与模型预测概率图叠合,建立水体提取知识规则,实现水体提取结果的精化。论文选择高分辨率遥感影像,针对城市区域水体信息提取开展了实验,结果表明,两种不同的深度学习方法都实现了地物阴影及建筑物的有效去除,具有良好的提取效果。前者利用约束矢量与分割图斑的关系构建提取规则,与分割图斑的模型预测结果相结合实现水体提取结果的精化,方法结合了面向对象技术,使得样本选取较为方便,但也造成模型对分割精度有较大依赖;后者利用约束矢量与像元的空间关系,采用高低概率阈值搭配的方法,实现了水体提取结果的精化,方法样本选取需要人工勾画,过程较为繁琐,但模型在提取细小水体上具有一定优势。

关键词：城市水体提取卷积神经网络语义分割矢量约束高空间分辨率遥感深度学习

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基于矢量约束的阈值标记分水岭分割算法

城市勘测 2022年第2期 102-105,109页

作者：沈兵重庆市勘测院重庆401123

图像分割是面向对象的图像处理技术的核心技术,如何提高图像分割的精度也是图像处理技术中的研究热点和难点。传统的分水岭分割算法容易造成过分割现象,并且缺乏对先验边界知识的融合,为此本文提出一种基于矢量约束的阈值标记分水岭分... 详细信息

图像分割是面向对象的图像处理技术的核心技术,如何提高图像分割的精度也是图像处理技术中的研究热点和难点。传统的分水岭分割算法容易造成过分割现象,并且缺乏对先验边界知识的融合,为此本文提出一种基于矢量约束的阈值标记分水岭分割算法。该方法通过阈值标记,减少了无意义的细碎的分割区域,并添加前期矢量数据的边界信息作为约束条件,使得分割得到的边界更加符合地物真实边界。本文采用GF-1号影像数据和前期的土地利用数据进行分割实验,实验结果表明该方法能够解决过分割问题,具有一定的有效性。

关键词：图像分割矢量约束阈值标记分水岭