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专利号: 2021100692252
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法,其特征在于,所述基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法包括以下步骤:从高分辨率SAR图像中提取建筑物的叠掩区,按所述叠掩区的形状变异参数对所述叠掩区进行定性分类,分为:低层建筑物叠掩区、中层建筑物叠掩区和高层建筑物叠掩区;

分别提取所述低层建筑物叠掩区、所述中层建筑物叠掩区和所述高层建筑物叠掩区的叠掩尺寸信息;

根据所述叠掩尺寸信息结合建筑物的成像几何关系估算建筑物高度。

2.如权利要求1所述的基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法,其特征在于,所述从高分辨率SAR图像中提取建筑物的叠掩区,按所述叠掩区的形状变异参数对所述叠掩区进行定性分类,分为:低层建筑物叠掩区、中层建筑物叠掩区和高层建筑物叠掩区的步骤包括:

从高分辨率SAR图像中提取建筑物的叠掩区;

计算所述叠掩区的形状变异参数;

根据所述形状变异参数将所述叠掩区分为低层建筑物叠掩区、中层建筑物叠掩区和高层建筑物叠掩区。

3.如权利要求1所述的基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法,其特征在于,所述形状变异参数为:

其中,cvshape为形状变异参数,σ表示叠掩区统计值的标准差,μ表示叠掩区统计值的平均值,Lmax表示叠掩区统计值的最大值,即叠掩区最长距离。

4.如权利要求1所述的基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法,其特征在于,所述分别提取所述低层建筑物叠掩区、所述中层建筑物叠掩区和所述高层建筑物叠掩区的叠掩尺寸信息的步骤包括:

对于低层建筑物叠掩区,基于叠掩区最小外接矩形约束的方法对叠掩区边界进行优化处理,获得优化后叠掩区,将所述优化后叠掩区的形态统计值的中值作为叠掩长度;

对于中层建筑物叠掩区,利用高亮线特征对叠掩参数进行优化,获得优化后的叠掩参数,从优化后的叠掩参数中提取叠掩尺寸信息;

对于高层建筑物,对于有建筑物矢量辅助的情况,采用矢量边界分割和边界条带扫描算法相结合实现叠掩区的分割与重构,获取叠掩尺寸信息;对于无建筑物分布矢量辅助的情况,采用灰度量化分割方法与边界条带扫描算法相结合对叠掩区进行分割与重构,获取叠掩尺寸信息。

5.如权利要求1所述的基于叠掩信息的SAR图像多类型建筑物高度估计方法,其特征在于,所述根据所述叠掩尺寸信息结合建筑物的成像几何关系估算建筑物高度的步骤包括:计算SAR入射角度;

计算叠掩区逐像元的距离分辨率;

根据所述距离分辨率计算建筑物距离像宽度;

根据所述距离像宽度计算建筑物高度的正反切值;

判断SAR入射角度与所述建筑物高度的正反切值的大小关系,分为两种情况:(1)当SAR入射角度大于建筑物高度的正反切值,即 此时建筑物在高分辨率SAR图像中的各特征区位置及尺寸参数分别满足如下表达式:建筑物在高分辨率SAR图像中的起始位置x:x=Llayer+xlayer根据叠掩长度或阴影长度计算得到建筑物高度,建筑物高度计算公式为:其中,h为建筑物高度,w为建筑物距离向宽度,x为建筑物在高分辨率SAR图像沿距离向的斜距切面上的起始位置,叠掩的起始位置为xlayer,叠掩长度为Llayer,阴影长度为Lshadow;

(2)当SAR入射角度小于建筑物高度的正反切值,即 则建筑物在高分辨率SAR图像中的起始位置x:

x=Llayer+xlayer根据叠掩长度计算得到建筑物高度,建筑物高度计算公式为:其中,h为建筑物高度,w为建筑物距离向宽度,x为建筑物在高分辨率SAR图像沿距离向的斜距切面上的起始位置,叠掩的起始位置为xlayer,长度为Llayer,阴影长度为Lshadow。