一种结合空间与光谱信息的改进CVA变化检测方法

基于变化向量分析（CVA）的变化检测方法通过直接比较像素差异,能够快速提取多时相影像间的变化信息。尽管如此,由于忽略了像素领域的空间上下文信息及波段之间的差异性和互补性,导致检测结果中难以消除噪声等因素产生的“伪变化”。为此提出了一种结合空间和光谱信息的改进CVA方法。首先,采用主成分分析法对影像进行增强,继而通过构建一种新的多方向差分描述子来提取中心像素的空间上下文信息;在此基础上,提出一种基于相关性的加权融合策略,获得统一的变化强度差分影像;最后,采用EM算法求得变化像素的阈值,继而得到二值检测结果。实验结果表明：所提出的算法能够有效应对“伪变化”的干扰,显著提高变化检测的精度及可靠性。     

一种结合空间与光谱信息的改进CVA变化检测方法

基于变化向量分析(CVA)的变化检测方法通过直接比较像素差异,能够快速提取多时相影像间的变化信息。尽管如此,由于忽略了像素领域的空间上下文信息及波段之间的差异性和互补性,导致检测结果中难以消除噪声等因素产生的"伪变化"。为此提出了一种结合空间和光谱信息的改进CVA方法。首先,采用主成分分析法对影像进行增强,继而通过构建一种新的多方向差分描述子来提取中心像素的空间上下文信息;在此基础上,提出一种基于相关性的加权融合策略,获得统一的变化强度差分影像;最后,采用EM算法求得变化像素的阈值,继而得到二值检测结果。实验结果表明:所提出的算法能够有效应对"伪变化"的干扰,显著提高变化检测的精度及可靠性。     

改进U-Net网络的高分辨率遥感影像变化检测算法

针对高分辨率遥感影像变化检测中出现的伪变化较多、检测边界模糊、小目标漏检等问题，提出一种孪生结构的Siam-FAUnet变化检测模型。该模型可以实现端到端的变化检测任务。首先，利用改进的VGG16作为编码器提取双时相的影像特征；其次，通过空洞空间金字塔池化模块获取图像多尺度上下文信息；然后，使用流对齐模块将编码器中的低层特征融合至解码器，以此来获取影像的变化区域。实验采用公开的CDD和STAKI数据集进行训练和测试。结果表明，相对于其他主流的深度学习变化检测方法，Siam-FAUnet变化检测模型在准确率、精确率、召回率和F1分值上均有提升，表明该模型具有良好的检测性能。     

无监督上下文光谱角映射图像变化检测

传统的遥感图像变化检测方法未能充分利用像素上下文信息,导致精度较低。针对这一问题,提出一种不需要像素概率分布假设、无监督的上下文光谱角映射图像变化检测方法。在像素变化的判别测试中,利用空间上下文信息特征,提高了变化检测精确度。此方法可用于卫星遥感图像中,利用上下文光谱角映射创建相似图像,基于K均值聚类算法将其分为有变化和无变化两类,以此生成映射图像。通过定性和定量分析,将试验结果与最大似然估计法（MLC）结果相比较。研究表明：无监督上下文光谱角映射图像变化检测方法精确度更高,可用于二时刻图像和多光谱图像变化检测问题。     

结合MNF变换和Canny算子的遥感影像变化检测

针对大面积区域的多时相遥感影像变化检测的需求，提出了一种基于最小噪声分离（MNF）的Canny边缘检测提取影像变化信息的检测方法。对多时相影像采用多种变换组合成具有多维波段信息的影像，采用最小噪声分离法分离噪声并得到单波段差异图，通过Canny边缘检测法计算梯度幅值，采用高低双阈值法细化边缘，从而提取差异图变化边缘，有效突出了变化信息。以1995年和2003年加扎勒河的两期遥感影像为例，利用两时相影像进行土地覆被变化检测。实验结果表明，该方法适用于监测大面积区域内地物的突变情况。在数据基础上进行最小噪声分离可以有效解决传统Canny边缘检测提取边缘时造成的伪边缘现象，同时采用高低双阈值法有效去除伪边缘点，从而获得更加精确、直观的变化检测效果，在自然地理变化监测、地理国情灾害监测等有很好的应用价值。     

基于多时相遥感图像的人造目标变化检测算法

传统的像素级变化检测方法的检测性能受到以下因素的严重制约: 图像辐射差异、配准误差和差异图像分类门限的选取, 并且难以从检测信息中提取出关键的变化. 本文针对遥感图像中人造目标的变化检测问题, 提出了一种综合特征级和像素级的两步变化检测算法. 首先将大幅多时相遥感图像分成一系列子图像对, 采用有监督子图像对分类方法, 提取人造目标变化的感兴趣区域, 然后采用像素级变化检测算法对感兴趣区域进行变化检测, 得到定量的检测结果. 实验结果表明了该算法的可行性和有效性.     

一种用于消除伪影的增强视觉背景提取算法

视觉背景提取算法(ViBe)在视频的首帧图像中随机地选取每个像素的空间邻域像素,对其背景模型进行初始化。该算法在检测初期容易产生伪影。针对该问题,提出一种采用像素的时间域信息初始化背景模型的增强视觉背景提取算法(E-ViBe)。首先,利用像素在连续的多帧图像中的历史像素完成模型的初始化;然后,根据空间邻域像素所得到的背景复杂度自适应地获取分割阈值;最后,采用动态更新率对背景模型进行更新,从而让背景模型更快、更好地适应场景的变化。实验结果表明,E-ViBe算法不仅能够快速、有效地去除伪影,也提高了目标检测的准确度。     

利用指数熵的多时相遥感影像变化检测方法

针对像素级变化检测法中变化阈值的提取不够自动化和准确化,导致变化检测结果精度不高的问题,提出一种利用双阈值指数熵的多时相遥感影像变化检测方法。该方法首先采用差值法构造2个时相遥感影像的差异影像;其次采用双阈值指数熵的方法确定差异影像的最佳变化阈值,并将其用于分割差异影像,得到变化区域。采用客观评价法对变化检测结果进行精度评定。选择我国鄱阳湖局部区域2个时相的遥感影像进行试验,并与基于模糊C均值的变化检测方法进行对比。通过试验,所提出方法变化检测精度达94.22%,是一种有效、可行的变化检测方法。     

基于降维技术及空间矩的彩色图像亚像素边缘检测

现代图像的边缘检测方法需要在充分利用图像中的色彩信息基础上能够提供亚像素边缘信息。提出一种基于图像降维技术的彩色图像亚像素边缘检测方法,利用Ostu算法得到图像的像素级边缘,并在降维所得的投影图像上结合空间矩方法提取亚像素级边缘。实验结果表明,该算法定位精度可达到0.14个像素,能够有效地提取真彩色图像的边缘轮廓信息。     

遥感影像变化检测方法综述及展望

变化检测技术是遥感应用领域的一个重要研究方向。本文首先对常见的变化检测方法进行了概括性介绍与优缺点评述,并分析了当前变化检测方法中存在的普遍问题;并在此基础上,展望了一种基于影像分割的变化检测方法:在仅对其中一个时相影像进行分割的基础上,建立了两时相影像间的对应图斑单元与变化判别规则,实现图斑单元间的直接比较来提取变化信息。并分析了基于分割的变化检测方法与像素级变化检测方法相比具有的优势。     

结合空间邻域信息的SAR图像变化检测

SAR图像变化检测可以通过对差异图的分类来实现,由于SAR图像容易受到相干斑噪声的干扰,从而影响变化检测效果。提出了一种基于空间邻域信息模糊聚类的SAR图像变化检测方法,根据对数比法和均值比法的各自特点,构造了一种新的差异图生成方法,并通过对传统的模糊聚类算法结合像素的空间邻域信息进行改进,来实现SAR图像的变化检测。实验结果表明,与传统的阈值法、模糊聚类算法以及局部邻域信息模糊C均值算法相比,提出的算法具有较高的检测精度,不但能有效地抑制噪声影响,同时能较好地保留图像细节信息。     

Change detection method for remote sensing images based on an improved Markov random field

The fixed weights between the center pixel and neighboring pixels are used in the traditional Markov random field for change detection, which will easily cause the overuse of spatial neighborhood information. Besides the traditional label field cannot accurately identify the spatial relations between neighborhood pixels. To solve these problems, this study proposes a change detection method based on an improved MRF. Linear weights are designed for dividing unchanged, uncertain and changed pixels of the difference image, and spatial attraction model is introduced to refine the spatial neighborhood relations, which aims to enhance the accuracy of spatial information in MRF. The experimental results indicate that the proposed method can effectively enhance the accuracy of change detection.     

融合目标增强与稀疏重构的显著性检测

目的 为了解决图像显著性检测中存在的边界模糊,检测准确度不够的问题,提出一种基于目标增强引导和稀疏重构的显著检测算法（OESR）。方法 基于超像素,首先从前景角度计算超像素的中心加权颜色空间分布图,作为前景显著图;由图像边界的超像素构建背景模板并对模板进行预处理,以优化后的背景模板作为稀疏表示的字典,计算稀疏重构误差,并利用误差传播方式进行重构误差的校正,得到背景差异图;最后,利用快速目标检测方法获取一定数量的建议窗口,由窗口的对象性得分计算目标增强系数,以此来引导两种显著图的融合,得到最终显著检测结果。结果 实验在公开数据集上与其他12种流行算法进行比较,所提算法对具有不同背景复杂度的图像能够较准确的检测出显著区域,对显著对象的提取也较为完整,并且在评价指标检测上与其他算法相比,在MSRA10k数据集上平均召回率提高4.1%,在VOC2007数据集上,平均召回率和F检验分别提高18.5%和3.1%。结论 本文提出一种新的显著检测方法,分别利用颜色分布与对比度方法构建显著图,并且在显著图融合时采用一种目标增强系数,提高了显著图的准确性。实验结果表明,本文算法能够检测出更符合视觉特性的显著区域,显著区域更加准确,适用于自然图像的显著性目标检测、目标分割或基于显著性分析的图像标注。     

Accelerated genetic algorithm based on search-space decomposition for change detection in remote sensing images

Detecting change areas among two or more remote sensing images is a key technique in remote sensing. It usually consists of generating and analyzing a difference image thus to produce a change map. Analyzing the difference image to obtain the change map is essentially a binary classification problem, and can be solved by optimization algorithms. This paper proposes an accelerated genetic algorithm based on search-space decomposition (SD-aGA) for change detection in remote sensing images. Firstly, the BM3D algorithm is used to preprocess the remote sensing image to enhance useful information and suppress noises. The difference image is then obtained using the logarithmic ratio method. Secondly, after saliency detection, fuzzy c-means algorithm is conducted on the salient region detected in the difference image to identify the changed, unchanged and undetermined pixels. Only those undetermined pixels are considered by the optimization algorithm, which reduces the search space significantly. Inspired by the idea of the divide-and-conquer strategy, the difference image is decomposed into sub-blocks with a method similar to down-sampling, where only those undetermined pixels are analyzed and optimized by SD-aGA in parallel. The category labels of the undetermined pixels in each sub-block are optimized according to an improved objective function with neighborhood information. Finally the decision results of the category labels of all the pixels in the sub-blocks are remapped to their original positions in the difference image and then merged globally. Decision fusion is conducted on each pixel based on the decision results in the local neighborhood to produce the final change map. The proposed method is tested on six diverse remote sensing image benchmark datasets and compared against six state-of-the-art methods. Segmentations on the synthetic image and natural image corrupted by different noise are also carried out for comparison. Results demonstrate the excellent performance of the proposed SD-aGA on handling noises and detecting the changed areas accurately. In particular, compared with the traditional genetic algorithm, SD-aGA can obtain a much higher degree of detection accuracy with much less computational time.     

增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式

目的 针对成对旋转不变的共生局部二值模式（PRICoLBP）算法对图像光照、旋转变化鲁棒性较差,且存在特征维度过大的问题,提出了一种可融合多种局部纹理结构信息的有效特征——增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式。方法 首先,对图像各像素点的邻域像素点灰度值进行二值量化得到二值编码序列,并不断旋转二值序列得到以不同邻域点作为编码起始点对应的LBP值;然后,分别利用极大、极小LBP值对应的邻域起始编码点和中心像素点确定两个方向矢量,并沿这两个方向矢量在两个不同尺度图像上选取上下文共生点;其次,利用扩展局部二值模式（ELBP）算法的旋转不变均匀描述子来提取上下文共生点对的中心像素灰度级、邻域像素灰度级及径向灰度差异特征间的相关性信息;最后,用上下文共生点对的特征直方图训练卡方核支持向量机,检测纹理图像类别。结果 通过对Brodatz、Outex （TC10、TC12）、Outex （TC14）、CUReT、KTH-TIPS和UIUC纹理库的分类实验,改进算法的识别率比原始的PRICoLBP算法识别率分别提高了0.32%、0.57%、5.62%、3.34%、2.1%、4.75%。结论 利用像素点LBP特征极值对应的起始编码序列来选取上下共生点对,并用ELBP算法提取共生点对局部纹理信息,故本文方法能更好描述共生点对间的高阶曲率信息及更多局部纹理信息。在具光照、旋转变化的Outex、CUReT、KTH-TIPS纹理库图像分类实验中,所提方法比原始PRICoLBP算法取得了更高的识别率。实验结果表明,改进算法相比于原始算法能在较低的特征维度下对图像光照、旋转变化具有较好的鲁棒性。     

Bayesian change detection based on spatial sampling and Gaussian mixture model

A Gaussian mixture model (GMM) and Bayesian inferencing based unsupervised change detection algorithm is proposed to achieve change detection on the difference image computed from satellite images of the same scene acquired at different time instances. Each pixel of the difference image is represented by a feature vector constructed from the difference image values of the neighbouring pixels to consider the contextual information. The feature vectors of the difference image are modelled as a GMM. The conditional posterior probabilities of changed and unchanged pixel classes are automatically estimated by partitioning GMM into two distributions by minimizing an objective function. Bayesian inferencing is then employed to segment the difference image into changed and unchanged classes by using the conditional posterior probability of each class. Change detection results are shown on real datasets.     

Spatial error concealment for stereoscopic video coding based on pixel matching

In stereoscopic video coding, the interview correlation between the stereo image pair can be used for error concealment. A new spatial error concealment method for stereoscopic video coding based on pixel matching in the decoder is proposed in this paper. The lost macroblocks are recovered by utilizing disparity matching between two-view images on a pixel-by-pixel basis. Firstly, we get the candidate disparity vectors of the four neighboring pixels of the lost pixel by disparity matching in the decoder. Secondly, by calculating the boundary pixel difference, we determine an optimal replacing pixel in the reference image, and then we recover the lost pixel by the optimal pixel in the reference image. Experimental results show that the proposed algorithm performs better comparing to the previous technique.     

优选抑制式非局部空间模糊C-均值图像分割方法

当图像被噪声严重污染时,像素的邻域像素也可能被污染。此时,来自于像素点的邻域像素的局部空间信息无法在含噪图像分割中发挥积极的指导作用。鉴于此,利用图像中与像素具有相似邻域结构的像素构造新的非局部加权和图像,并在新图像的灰度直方图上采用优选抑制式模糊C-均值聚类,提出优选抑制式非局部空间模糊C-均值图像分割方法。实验结果表明,该方法能进一步提高模糊C-均值聚类方法对于图像噪声的鲁棒性,获得了更加理想的分割结果。     

基于加权检测的脉冲噪声新滤波器

在分析噪声检测与噪声滤波原理的基础上,提出了用于恢复被脉冲噪声污染的图像的去噪算法。该算法基于方向差异性将检测窗口分解为四个子窗口,并取子窗口的中间像素与相邻像素的灰度值之差的加权平均值与预先定义的阈值进行比较,较准确地区分噪声点和信号点;然后根据方向相关依赖性,采用一种边缘保持滤波方法来重构被噪声污染像素的灰度值。实验结果证明,该算法在提高图像信噪比的同时,可以更好地保持图像的细节信息。