基于空间关系的遥感影像多目标检索方法研究

论文摘要

随着物联网、智慧地球等概念的提出,遥感影像在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。然而,由于遥感影像内容复杂丰富的特点,从遥感影像数据中快速获取感兴趣信息是一个公认的难题。基于内容的图像检索为遥感影像的检索提供了很好地解决方案,它通过分析图像的内容(包括颜色、纹理、形状、对象及空间关系、上下文及语义等)实现图像检索。空间探测技术和通信技术的发展使得目前可获取的高分辨率遥感影像数据每天都在以惊人的速度增长,对象及空间关系级别的检索和对于高分辨率遥感影像复杂目标的识别具有非常重要的意义。本文首先研究了遥感影像的检索涉及的关键技术,包括遥感影像数据的组织和管理方法、影像特征的提取和表达、特征向量相似性度量方法和检索性能评价标准等。然后对空间关系的分类和表达做了深入的研究,介绍了多种空间关系的表达模型,包括空间关系的点集拓扑表达、投影间隔表达、方向关系的表达和力直方图等。接下来重点研究了基于空间关系的遥感影像检索方法,包括基于遥感影像纹理分割和投影间隔空间关系的检索方法、基于力直方图的尺度旋转不变多目标空间方位关系的遥感影像检索方法以及融合纹理和空间关系的遥感影像检索方法等,通过实验效果以及检索性能定量分析证实了本文检索方法的可行性。最后探讨了遥感影像检索原型系统的架构及功能模块设计。研究结果表明利用空间关系特征在实现遥感影像检索方面具有较高的检索性能;融合空间关系和其它特征一同检索的实验,能有效地弥补单一利用空间关系检索的不足,取得更好的检索效果。本文的研究对于促进遥感影像的信息提取和共享、拓宽遥感影像数据的应用具有理论及应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本论文研究内容及组织
• 2 基于内容的遥感影像检索技术关键研究
• 2.1 基于内容的遥感影像检索的特点
• 2.2 基于内容的遥感影像检索国内外研究现状
• 2.3 遥感影像数据的组织和管理
• 2.4 遥感影像特征表达和提取
• 2.5 相似度度量方法
• 2.6 图像检索的性能评价标准
• 2.7 遥感影像检索系统的设计
• 3 遥感影像目标间空间关系的研究
• 3.1 空间关系概述
• 3.2 空间关系分类
• 3.3 图像中目标间的拓扑关系描述方法
• 3.4 图像中目标间的空间方位关系
• 4 基于空间关系的遥感影像检索
• 4.1 基于纹理分割和投影间隔关系的遥感影像检索
• 4.2 基于力直方图的遥感影像检索
• 4.3 融合纹理和空间关系的遥感影像检索
• 5 遥感影像检索原型系统设计
• 5.1 遥感影像数据库设计
• 5.2 系统体系结构设计
• 6 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 下一步研究方向
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间参与科研项目情况