本發(fā)明涉及圖像處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種港口的礦石堆場圖像的提取方法，以及港口的礦石堆場圖像的提取系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

港口作為海上運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，已經(jīng)越來越受到人們的重視，成為交通規(guī)劃的一個(gè)關(guān)鍵研究方向。而港口的規(guī)劃建設(shè)，需要獲取港口的各種地物及其位置。港口的礦石堆場圖像的提取是一個(gè)非常重要的項(xiàng)目，值得投入大量的研發(fā)力量。

但是，目前還沒有專門的方法針對港口的礦石堆場圖像的提取。已有的方法在提取時(shí)，并沒有根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和港口的礦石堆場圖像的特點(diǎn)，因此圖像提取不準(zhǔn)確，處理效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種港口的礦石堆場圖像的提取方法，其根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和港口的礦石堆場圖像的特點(diǎn)，圖像提取準(zhǔn)確，處理效率高。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：這種港口的礦石堆場圖像的提取方法，該方法包括以下步驟：

(1)對遙感影像的一個(gè)波段使用lee sigma邊緣提取算法，該算法使用一個(gè)特定的邊緣濾波器，從原始影像中創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的邊緣影像：一個(gè)亮邊緣影像和一個(gè)暗邊緣影像；

(2)把所述亮邊緣影像和暗邊緣影像與遙感影像一起參與多尺度分割，得到影像對象；

(3)在得到的影像對象中，把離不包含裝卸設(shè)備的泊位一定距離的對象分類為類別A；

(4)使用亮度均值，把A類別中亮度較高的對象剔出出去；

(5)使用歸一化差異植被指數(shù)NDVI特征把其閾值較大的對象從A類別中剔出出去。

本發(fā)明要提取的礦石堆場在影像中由于礦石種類的不同表現(xiàn)為黑色、青色、棕色、黃色、白色等不同色調(diào)，且與泊位相距一定的距離。本發(fā)明只提取較暗色調(diào)的礦石堆場，根據(jù)其特點(diǎn)使用NDVI、亮度均值、相關(guān)特征對該地物進(jìn)行提取，因此本發(fā)明根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和港口的礦石堆場圖像的特點(diǎn)，圖像提取準(zhǔn)確，處理效率高。

還提供了一種港口的礦石堆場圖像的提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

lee sigma邊緣提取算法模塊，其配置來對遙感影像的一個(gè)波段使用lee sigma邊緣提取算法，該算法使用一個(gè)特定的邊緣濾波器，從原始影像中創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的邊緣影像：一個(gè)亮邊緣影像和一個(gè)暗邊緣影像；多尺度分割算法模塊，其配置來把所述亮邊緣影像和暗邊緣影像與遙感影像一起參與多尺度分割，得到影像對象；

第一分類模塊，其配置來在得到的影像對象中，把離不包含裝卸設(shè)備的泊位一定距離的對象分類為類別A；

第二分類模塊，其配置來使用亮度均值，把A類別中亮度較高的對象剔出出去；

第三分類模塊，其配置來使用歸一化差異植被指數(shù)NDVI特征把其閾值較大的對象從A類別中剔出出去。

附圖說明

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的港口的礦石堆場圖像的提取方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，這種港口的礦石堆場圖像的提取方法，該方法包括以下步驟：

(1)對遙感影像的一個(gè)波段使用lee sigma邊緣提取算法，該算法使用一個(gè)特定的邊緣濾波器，從原始影像中創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的邊緣影像：一個(gè)亮邊緣影像和一個(gè)暗邊緣影像；

(2)把所述亮邊緣影像和暗邊緣影像與遙感影像一起參與多尺度分割，得到影像對象；

(3)在得到的影像對象中，把離不包含裝卸設(shè)備的泊位一定距離的對象分類為類別A；

(4)使用亮度均值，把A類別中亮度較高的對象剔出出去；

(5)使用歸一化差異植被指數(shù)NDVI特征把其閾值較大的對象從A類別中剔出出去。

本發(fā)明要提取的礦石堆場在影像中由于礦石種類的不同表現(xiàn)為黑色、青色、棕色、黃色、白色等不同色調(diào)，且與泊位相距一定的距離。本發(fā)明只提取較暗色調(diào)的礦石堆場，根據(jù)其特點(diǎn)使用NDVI、亮度均值、相關(guān)特征對該地物進(jìn)行提取，因此本發(fā)明根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和港口的礦石堆場圖像的特點(diǎn)，圖像提取準(zhǔn)確，處理效率高。

另外，該方法還包括步驟(6)，針對煤炭堆場與礦石堆場色調(diào)相近，使用亮度均值特征進(jìn)行區(qū)分。

另外，所述步驟(5)中，NDVI值小于-0.2。

更進(jìn)一步地，ArcGIS產(chǎn)品線為用戶提供一個(gè)可伸縮的、全面的GIS平臺。ArcObjects包含了大量的可編程組件，從細(xì)粒度的對象(例如單個(gè)的幾何對象)到粗粒度的對象(例如與現(xiàn)有ArcMap文檔交互的地圖對象)涉及面極廣，這些對象為開發(fā)者集成了全面的GIS功能。每一個(gè)使用ArcObjects建成的ArcGIS產(chǎn)品都為開發(fā)者提供了一個(gè)應(yīng)用開發(fā)的容器，包括桌面GIS(ArcGIS Desktop)，嵌入式GIS(ArcGIS Engine)以及服務(wù)GIS(ArcGIS Server)。

常規(guī)的含有GIS空間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(主要是目前流行的ArcGIS數(shù)據(jù)格式)在進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)編輯時(shí)(主要是增刪改查)，目前主要有兩種方式進(jìn)行空間及屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理控制：

一、地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System或Geo－Information system，GIS)有時(shí)又稱為“地學(xué)信息系統(tǒng)”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個(gè)或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。

二、所謂MIS(管理信息系統(tǒng)--MANAGEMENT INFORMATION SYSTEM)系統(tǒng)，主要指的是進(jìn)行日常事務(wù)操作的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要用于管理需要的記錄，并對記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理，將處理的信息及時(shí)反映給管理者的一套網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

開發(fā)網(wǎng)站的過程中，如果以傳統(tǒng)MIS開發(fā)方式進(jìn)行相關(guān)服務(wù)及接口的設(shè)計(jì)工作，在設(shè)計(jì)上由于不對GIS數(shù)據(jù)的特殊性多加考慮，往往在開發(fā)實(shí)現(xiàn)過程中會在調(diào)用MIS組件的同時(shí)調(diào)用GIS組件，針對同一對象的操作往往同時(shí)將會脫離出事務(wù)機(jī)制的控制。對最終數(shù)據(jù)造成不可預(yù)知的隱患。

因此，本發(fā)明還提供了基于港口的礦石堆場圖像的提取方法的一種兼容ArcGIS的空間及屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制方法，其包括數(shù)據(jù)庫層面、數(shù)據(jù)訪問層面、前端展示層面；

在數(shù)據(jù)庫層面，針對具備空間數(shù)據(jù)的實(shí)體，在增加自定義空間類別的同時(shí)，增添字符類型的WKT字段，該字段作為自定義空間類別字段的WKT形式的冗余；針對數(shù)據(jù)信息的創(chuàng)建，通過編寫存儲過程在包含WKT字段的記錄執(zhí)行創(chuàng)建時(shí)，執(zhí)行WKT與自定義類別數(shù)據(jù)的同步工作；針對編輯更新操作，通過編寫存儲過程對自定義類別數(shù)據(jù)字段進(jìn)行同步更新；針對刪除操作，通過數(shù)據(jù)庫自有功能進(jìn)行刪除；針對查詢操作，分為空間查詢、屬性查詢、空間屬性混合查詢?nèi)N形式，其中屬性查詢是非空間字段的條件查詢；

在數(shù)據(jù)訪問層面，通過原生SQL或ORM方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作；

在前端展示層面，將用戶繪制的圖形轉(zhuǎn)換為WKT形式的字符串傳遞到數(shù)據(jù)庫。

該方法統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，綜合考慮GIS與MIS數(shù)據(jù)存儲，在一定要求的前提下以成熟的傳統(tǒng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工作，因此能夠避免GIS與MIS數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)分離的現(xiàn)象；本發(fā)明統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫訪問及操作機(jī)制，兼容流行的SQL及ORM訪問操作方式，因此支持事務(wù)等數(shù)據(jù)庫所有特性；本發(fā)明在進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作的同時(shí)，可以業(yè)務(wù)事件等方式進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)事件觸發(fā)，因此增強(qiáng)GIS業(yè)務(wù)操作業(yè)務(wù)復(fù)雜度，靈活度高；本發(fā)明在開發(fā)過程中，只需要普通的MIS開發(fā)人員在較少的GIS業(yè)務(wù)知識背景下即可進(jìn)行GIS及MIS&GIS混合等方式的GIS系統(tǒng)的開發(fā)，系統(tǒng)框架無GIS組件及版本依賴；本發(fā)明所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品與ArcGIS軟件產(chǎn)品兼容，因此可通過ArcGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)再次編輯維護(hù)、服務(wù)發(fā)布等工作。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括上述實(shí)施例方法的各步驟，而所述的存儲介質(zhì)可以是：ROM/RAM、磁碟、光盤、存儲卡等。因此，與本發(fā)明的方法相對應(yīng)的，本發(fā)明還同時(shí)包括一種港口的礦石堆場圖像的提取系統(tǒng)，該系統(tǒng)通常以與方法各步驟相對應(yīng)的功能模塊的形式表示。使用該方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

lee sigma邊緣提取算法模塊，其配置來對遙感影像的一個(gè)波段使用lee sigma邊緣提取算法，該算法使用一個(gè)特定的邊緣濾波器，從原始影像中創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的邊緣影像：一個(gè)亮邊緣影像和一個(gè)暗邊緣影像；多尺度分割算法模塊，其配置來把所述亮邊緣影像和暗邊緣影像與遙感影像一起參與多尺度分割，得到影像對象；

第一分類模塊，其配置來在得到的影像對象中，把離不包含裝卸設(shè)備的泊位一定距離的對象分類為類別A；

第二分類模塊，其配置來使用亮度均值，把A類別中亮度較高的對象剔出出去；

第三分類模塊，其配置來使用歸一化差異植被指數(shù)NDVI特征把其閾值較大的對象從A類別中剔出出去。

另外，該系統(tǒng)還包括第四分類模塊，其配置來針對煤炭堆場與礦石堆場色調(diào)相近，使用亮度均值特征進(jìn)行區(qū)分。

另外，所述第三分類模塊中，NDVI值小于-0.2。

還提供了基于港口的礦石堆場圖像的提取系統(tǒng)的一種兼容ArcGIS的空間及屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

數(shù)據(jù)庫，其配置來針對具備空間數(shù)據(jù)的實(shí)體，在增加自定義空間類別的同時(shí)，增添字符類型的WKT字段，該字段作為自定義空間類別字段的WKT形式的冗余；針對數(shù)據(jù)信息的創(chuàng)建，通過編寫存儲過程在包含WKT字段的記錄執(zhí)行創(chuàng)建時(shí)，執(zhí)行WKT與自定義類別數(shù)據(jù)的同步工作；針對編輯更新操作，通過編寫存儲過程對自定義類別數(shù)據(jù)字段進(jìn)行同步更新；針對刪除操作，通過數(shù)據(jù)庫自有功能進(jìn)行刪除；針對查詢操作，分為空間查詢、屬性查詢、空間屬性混合查詢?nèi)N形式，其中屬性查詢是非空間字段的條件查詢；

數(shù)據(jù)訪問模塊，其配置來通過原生SQL或ORM方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作；

前端展示模塊，其配置來將用戶繪制的圖形轉(zhuǎn)換為WKT形式的字符串傳遞到數(shù)據(jù)庫。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。