實驗四變化檢測

2022-10-16 04:57:04 字數 1957 閱讀 8225

一、實驗目的

對兩時相的影像作分類處理或求取某一特徵值後,為直觀對比前後變化情況,掌握變化資訊,需要對其進行變化檢測操作。

2、實驗步驟

第一階段:地理配準

首先要對兩時相的影像進行配準,使其對應位置和幾何形狀完全吻合,沒有錯位,避免由於位置引起的差異影響。 前兩種配準方法均為自動生成連線點(同名點),第三種配準方法是手動選取地面控制點。

配準方法一:

1)分別開啟兩時相的影像;

2)開啟registration-image registration wrap對話方塊,按要求選擇配

準方法並輸入相關引數;

匹配方法是互動相關法,連線點匹配度最小閾值預設0.6,連線點最大允

許誤差為5,變換模型選一階多項式。選取基影像和待校正影像的1波段

進行校正。

3)自動生成同名點,開啟同名點屬性表,剔除誤差較大的同名點;

4)輸入校正引數。校正方法是多項式校正,重取樣方法選雙線性插值法,背景值為0。

5)指定輸出路徑,得到配準後影像。

配準方法二:

1)在toolbox中開啟registration—registration:image to image功能對話方塊,輸入用於配準的基影像的5波段和待配準影像的5波段;

2)輸入自動配準的引數,包括連線點數量,搜尋視窗面積,移動視窗面積,最小相關性等,一般為預設:

3)點選ok,自動生成連線點(同名點);

剔除誤差較大的連線點;

4)設定校正引數,指定輸出路徑,得到配準影像;

配準方法三:

1)同時開啟兩時相的影像,利用registration—select gcps:from image to image,將first影像定為基影像,second影像定為校正影像;

2)手動選取同名點,其屬性表如下:

將誤差最大的4號同名點關閉後,所有同名點的誤差rms值均小於1,如下:

3)當rms誤差達到要求後,儲存控制點檔案,執行options—warp image功能,選取校正影像second,並設定校正模型和引數,指定輸出路徑。

4)得到的校正影像如下:

第二階段:對ndvi影象進行變化檢測操作

1、求取first影像和second_warp影像的ndvi值;

2、利用basic tool—change dection—compute differrence map進行變化檢測;將變化幅度類別設為7類,並設定閾值如下:

3、最終得到的ndvi變化檢測圖如下:

第三階段:對分類影象執行變化檢測操作

1、分別對兩時相的影像進行k-means非監督分類處理,各分五種型別,得到兩張分類影象;

2、對兩張分類影象分別進行分類後處理majority操作,將小塊獨立斑點合併到附近較大類別中,並對照原始影像編輯各個地物型別的名稱顏色等;

first_非監督分類圖second_warp_非監督分類圖

3、對兩張分類圖執行變化檢測操作,分類幅度化為5中類別;

4、最終得到非監督分類變化檢測圖,如下:

5、除生成變化檢測影象外,還可生成土地利用轉移矩陣,具體操作如下:basic tools——change detection——change detection statistic

可通過土地利用變化矩陣來分析兩時相對應地物之間的轉換關係和轉移比例、面積,為相關決策提供輔助資訊。

3、實驗總結

1、進行變化檢測前一定要進行地理配準,消除兩張影像由於位置、幾何變形引起的對變化檢測的影響;

2、幾何校正和影像配準的區別:

幾何校正和影像配準原理是一樣的,幾何校正是借助一組地面控制點,對一幅影象進行地理座標的校正;把影像納入乙個投影座標系中,有座標資訊地理參考;影像配準是用一影像對另一幅影象的校準,一式兩幅影象的同名像元配準。

配準只要求一影象與另一幅影象配準,而不在乎該參考影象的幾何精度高與否,只求兩影象的對應位置座標一致。而幾何糾正,要求參考影象的幾何精度要很高,達到一定的要求。如果配準的參考影象幾何精度很高,那麼他同時也進行了幾何糾正。

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