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专利号: 2025103454945
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,具体包括如下步骤:S1,针对不同的超像素分割方法和分割数量,计算多个评估指标;评估指标包括:区域一致性、形状规则性、超像素间方差和分割时间;

S2,对步骤S1中的评估指标进行归一化处理,基于主成分分析PCA计算各个评估指标的权重;

S3,构建超像素分割综合评价计算方法,根据综合评分选择最优超像素分割方法及分割数量,并对滑坡图像进行初步超像素分割;

S4,构建改进的超像素区域邻接图RAG描述超像素之间的相似性,并采用归一化切割方法对滑坡图像进行超像素合并和分割;

S5,对经过步骤S4处理的滑坡图像进行去噪;

步骤S4中在构建区域邻接图时,引入亮度差异抑制因子,动态调整超像素间的相似度权重,相似度权重 的计算公式为:;

其中, 、 为超像素 和 的颜色均值; 、 为超像素 和 的亮度均值; 、 分别为颜色和亮度的标准差调节参数, 为指数函数。

2.根据权利要求1所述的一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,步骤S1具体包括如下步骤:S1.1,计算区域一致性 :

其中, 表示超像素数量, 为颜色方差, 为 LAB 颜色空间中的三个通道,为通道,为超像素;

S1.2,计算形状规则性 :

其中, 为超像素的周长, 为超像素的面积;

S1.3,计算超像素间方差 :

其中, 为第 个超像素的平均颜色, 为超像素 和 之间的颜色距离;

S1.4,计算不同的超像素分割方法的计算时间。

3.根据权利要求1所述的一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,步骤S2中基于主成分分析PCA计算各个评估指标的权重具体包括如下步骤:S2.1,提取归一化后的评估指标矩阵;

S2.2,对评估指标进行主成分分析,获取每个主成分的方差解释率;

S2.3,计算各评估指标在不同主成分上的载荷系数,即主成分矩阵;

S2.4,根据载荷系数和方差解释率,计算每个评估指标的总贡献度,将总贡献度标准化为权重:;

其中, 为第 个评估指标的最终权重; 为第 个主成分的特征值; 为第 个评估指标在第 个主成分上的载荷系数;为保留的主成分数量; 为总指标数。

4.根据权利要求1所述的一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,步骤S3中综合评分 的计算公式为:;

其中, 、 、 、 分别为区域一致性、形状规则性、超像素间方差和分割时间的权重,为执行时间的归一化值。

5.根据权利要求1所述的一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,步骤S4中归一化切割的优化目标 的公式为:;

其中, 和 为分割的两个子图, 为子图间的割边权重, 为子图与图 中所有节点的连接权重之和。

6.根据权利要求1所述的一种基于自适应超像素分割融合的短时序滑坡图像识别方法,其特征在于,步骤S5具体为对灰度图像进行二值化处理,然后去除其中的小面积区域,仅保留最显著的区域,公式表示为:;

其中, 为输入灰度图像;为Otsu方法计算的最佳阈值; 为二值图像中像素 所属的连通区域; 为面积, 为连通区域 的面积; 为比例系数,为取最大值函数, 为二值函数。