(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211110413.6 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 三峡大学 地址 443002 湖北省宜昌市西陵区大 学路8 号 (72)发明人 武昌东　贾付文　 (74)专利代理 机构 宜昌市三峡专利事务所 42103 专利代理师 余山 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/11(2017.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 20/13(2022.01) (54)发明名称 带有辅助元的条件随机场高分辨率遥感影 像变化检测方法 (57)摘要 带有辅助元的条件随机场高分辨率遥感影 像变化检测方法， 它包括以下步骤： 步骤1： 对原 始两期高分辨率遥感影像进行配准和辐射校正 预处理， 降低外部因素对影像产生的噪声影响， 并获得差分影像； 步骤2： 对获取的差分影像进行 超像素分割， 得到的超像素视作辅助元， 将辅助 元作为待分类对象与差分影像中像元形成待分 类集合； 步骤3： 获取待分类集中元素的模糊信息 用于后续模型构建； 步骤4： 构建带有辅助元的条 件随机场模型； 步骤5： 得到待分类集合中的标 签， 利用集合中辅助元标签和像元标签二者共同 决策， 确定变化检测图。 本发明目的是为了更有 效利用高分影像中丰富的信息， 结合面向像素和 面向对象各自的优势， 提升 变化检测精度。 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 CN 115511801 A 2022.12.23 CN 115511801 A 1.带有辅助元的条件随机场高分辨率遥感影像变化检测方法， 其特征在于， 它包括以 下步骤： 步骤1： 对原始两期高分辨率遥感影像进行配准和辐射校正预处理， 降低外部因素对影 像产生的噪声影响， 并获得差分影 像； 步骤2： 对获取的差分影像进行超像素分割， 得到的超像素视作辅助元， 将辅助元作为 待分类对象与差分影 像中像元 形成待分类集 合； 步骤3： 对步骤2得到的待分类集合中的像元和辅助元进行聚类， 获取待分类集中元素 的模糊信息用于后续模型构建； 步骤4： 建立 新的条件随机场空间结构， 并构建带有辅助元的条件随机场模型； 步骤5： 得到待分类集合中的标签， 利用集合中辅助元标签和像元标签二者共 同决策， 确定变化检测图。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在步骤3中， 对步骤2得到的待分类集合中 的像元和辅助元使用模糊聚类算法进行聚类。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特 征在于， 在步骤3中， 具体如下： 记YD＝{pi|i＝1 ,2 ,3 …N}为差分影像 ， pi为差分影像YD中第i个像元 ， 表示YD中像元的光谱值， 表示像元pi的光谱值， YSD＝{si|i＝1,2,3 … M}表示辅助元集合， si表示第i个辅助元， 表示YSD中辅助元的光谱值， 表示超像 元si的光谱值， 辅助元和像 元组成的待分类集合为YU＝{YD,YSD}， GU＝{GD,GSD}表 示待分类 集合YU的光谱特征， 利用模糊C均值聚类通 过迭代优化目标函 数JC来计算待分类 集 合中像元和辅助元的隶属度： 其中， 表示待分类集YU中像元pi属于类别j的隶属程度， 表示表示待分类集YU中辅 助元si属于类别j的隶属程度， cj表示类别j的聚类中心， q为加权指数， C表示类别个数。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在步骤4中， 在待分类集合上， 不仅考虑像 元与像元间的约束关系， 同时考虑像元与辅助元之间的约束关系， 建立新的条件随机场空 间结构， 利用像元 的特征信息和辅助元中蕴含的图像局部特征信息以及步骤3中待分类集 合中元素的模糊信息构建带有辅助元的条件随机场模型。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 在步骤4中， 具体如下： 记 为待分类集YU中像元标签集合， 其中， 为像元pi的标签值， 为待分类集YU中辅助元标签集合， 为辅助元si的标签值， 在待分类集 合上， 不仅考虑像元与像元间的约束关系， 同时考虑像元与辅助元之 间的约束关系， 建立新 的条件随机场空间结构， 带辅助元的条件随机场模型是对待分类集YU与其对应的标签XU＝ {Xp,Xs}进行后验概率建模， 带有辅助元的条件随机场的能量函数E(XU|YU)可写为如下形 式： 即： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115511801 A 2其中 ， 和 分别为待分类集中像元和辅助元的一元势函数， 和 分别为待分类集 中像元与像元之间、 像元与辅助元间 的二元势 函数， λ为 一个非负常数， 作为模型中的平衡因子 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 在步骤5 中， 通过图割算法推理模型得到待 分类集合标签， 辅助元和像元 标签的共同决策， 最终确定变化检测图。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 在步骤5 中， 当像元标签与相应辅助 元标签 一致时， 像元 标签保持不变， 若不同， 则标签值取0， 即： 其中， 像元 属于辅助元 的邻域系统 中， 标签取值为0或1， 0表示为变化类， 1表示变化 类， 以此获取最终变化检测图。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115511801 A 3