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专利号: 2016109506959
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,包括下述步骤:步骤S110:根据所述遥感图像的所属类别选择训练影像,并对所述训练影像进行分割,得到若干对象;

步骤S120:根据所述对象的属性,计算每个对象的属性量化值;

步骤S130:针对每个对象的属性量化值构建对象事务集,所述对象事务集为对象属性事务集,或者邻接对象事务集;

步骤S140:计算所述对象事务集的关联规则;

步骤S150:利用机器学习算法将关联规则与所属类别进行训练,得到多种类别的训练模型;

步骤S160:对所述遥感图像的所有影像进行上述步骤S110-S140,获取每幅影像的关联规则,并将该关联规则输入步骤S150的训练模型中,输出该影像属于每个类别的隶属度,将所述隶属度值构成的向量作为此影像的语义描述;

步骤S170:通过计算两幅影像的语义向量之间的距离,并按照距离从小到大的顺序对影像进行排序,输出的返回影像作为检索结果。

2.根据权利要求1所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S110中,采用Quick Shift分割算法对所述训练影像进行分割,得到若干对象。

3.根据权利要求2所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,采用Quick Shift分割算法对影像进行分割,得到一系列的对象,分割后影像上的每一个对象可以表达为:O(OID,P,A)

其中OID是对象的编号,P是属性的集合,P={P1,P2,...,Pn},n为属性的个数,A是邻接对象的集合,A={A1,A2,...,Am},m为邻接对象的个数。

4.根据权利要求1所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S120中,所述对象的属性包括:反映对象平均亮度的均值、反映对象纹理特征的标准差及反映了对象的颜色信息的色调。

5.根据权利要求4所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S120中,根据所述对象的属性采用均匀分段的方式,将各属性量化到[1,G]的范围,具体为:采用平均压缩的方法,将256个灰度级平均分配到若干个灰度级中,

其中G为最大灰度级,G=8,ceil()是向上取整函数,g+1是为了使影像的灰度级被压缩为1~8。

6.根据权利要求4所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S120中,根据所述对象的属性采用均匀分段的方式,将各属性量化到[1,G]的范围,具体为,采用线性分段的方法进行压缩,首先计算影像的最大灰度级gMax和最小灰度级gMin,然后利用下式计算压缩后的灰度级:

其中G为最大灰度级,G=8,ceil()是向上取整函数,g+1是为了使影像的灰度级被压缩为1~8。

7.根据权利要求1所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S140中:利用关联规则挖掘算法计算所述对象事务集的关联规则。

8.根据权利要求1所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S150中采用支持向量机算法对所述关联规则及其所属的类别进行训练,得到多种类别的训练模型。

9.根据权利要求1所述的基于对象级关联规则的遥感图像语义检索方法,其特征在于,步骤S170中,通过下述公式计算两幅影像的语义向量之间的距离

其中,v1和v2是两个向量,N是向量的长度。

10.一种基于对象级关联规则的遥感图像语义检索系统,其特征在于,包括:遥感图像分割单元:根据所述遥感图像的所属类别选择训练影像,并对所述训练影像进行分割,得到若干对象;

属性量化值计算单元:根据所述对象的属性,计算每个对象的属性量化值;

对象事务集构建单元:针对每个对象的属性量化值构建对象事务集,所述对象事务集为对象属性事务集,或者邻接对象事务集;

关联规则计算单元:计算所述对象事务集的关联规则;

训练模型单元:根据机器学习算法对所述关联规则及其所属的类别进行训练,得到多种类别的训练模型;

影像语义描述单元:对所述遥感图像的所有影像重复上述工作,获取每幅影像的关联规则,并将该关联规则输入所述训练模型中,输出该影像属于每个类别的隶属度,将所述隶属度值构成的向量作为此影像的语义描述;

语义向量计算单元:通过计算两幅影像的语义向量之间的距离,按照距离从小到大的顺序对影像进行排序,输出的返回影像作为检索结果。