Пестунов И.А.   Рылов С.А.  

Метод выделения теней на многоспектральных спутниковых изображениях высокого пространственного разрешения

Докладчик: Рылов С.А.

При обработке спутниковых изображений высокого пространственного разрешения проблема выделения теней приобретает особое значение. Несмотря на активно ведущиеся в этом направлении исследования, удовлетворительных решений в настоящее время в научной литературе не представлено [1-3].
В данном докладе предлагается трехэтапный метод автоматического выделения теневых областей на многоспектральных спутниковых изображениях высокого пространственного разрешения, использующий данные от нескольких спектральных каналов.
На первом этапе производится сегментация изображения на однородные по спектральным признакам области с помощью алгоритма кластеризации ECCA [4]. В результате этой процедуры теневые области выделяются в один или несколько спектральных классов. Затем с  помощью водного индекса NDWI  из дальнейшего рассмотрения исключаются области, соответствующие водной поверхности. В качестве основной характеристики для идентификации теневых областей предлагается использовать сумму значений спектральных яркостей по различным каналам. При вычислении значения этой характеристики производится предварительная нормировка каналов. Эта характеристика позволяет отделять теневые области изображений от областей, которые соответствуют объектам, характеризующимся небольшими значениями спектральных яркостей в отдельных зонах спектра (цветные крыши зданий, открытая почва и т.п.).
В докладе приводятся результаты экспериментальных исследований, связанных с обработкой серии снимков со спутника WorldView-2, подтверждающих высокую эффективность предлагаемого метода.
Работа выполнена в рамках партнерского проекта СО РАН № 74 и при финансовой поддержке РФФИ (грант № 11-07-00346).

1. Bochow M., Rogaß C., Peisker T., Heim B., Bartsch I., Segl K., Kaufmann H. Automatic shadow detection in hyperspectral VIS-NIR images // Proc. 7th EARSeL SIG-Imaging Spectroscopy Workshop, Edinburgh, UK.-13. 2011.
2. Dare P.M. Shadow analysis in high-resolution satellite imagery of urban areas // Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 2005. Vol. 71(2). P. 169-177.
3. Benarchid O., Raissouni N., Adib S., Abbous A., Azyat A., Achhab N. Ben, Lahraoua M. and  Chahboun A. Building Extraction using Object-Based Classification and Shadow Information in Very High Resolution Multispectral Images, a Case Study: Tetuan, Morocco // Canadian Journal on Image Processing and Computer Vision. 2013.  Vol. 4. No. 1. P. 1-8.
4. Пестунов И.А., Бериков В.Б., Куликова Е.А., Рылов С.А. Ансамблевый алгоритм кластеризации больших массивов данных // Автометрия.  2011.  Т. 47. № 3.  С. 49-58.


К списку докладов