(19)中华人民共和国国家知识产权局
3d卫星街景地图
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 102982512 A
(43)申请公布日 2013.03.20
(21)申请号 CN201210499912.9
(22)申请日 2012.11.28
(71)申请人 天津大学
    地址 300072 天津市南开区卫津路92号
(72)发明人 王建 曹
(74)专利代理机构 天津市北洋有限责任专利代理事务所
    代理人 程毓英
(51)Int.CI
      G06T5/00
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
      一种百度卫星地图图像阴影检测方法
(57)摘要
      本发明属于计算机视觉领域中的图像处理领域，涉及一种百度卫星地图图像阴影检测方法，包括：（1）将原始图像由RGB颜空间转换到归一化RGB颜空间；（2）将图像由归一化RGB颜空间转换到CIEXYZ空间；(3)将图像由CIEXYZ空间转换到CIE L*a*b*空间；（4）将a*、b*通道和L*通道进行归一化处理；（5）对经过上述处理的图像进行二值化处理，剔除亮度值较亮、绿植被及水体区域，得到潜在的阴影区域；（6）对潜在的阴影区域进行后处理，去除干扰区域，得到准确的阴影区域。本发明提出的阴影区域检测方法，能够检测复杂背景情况下阴影区域，同时能够很好地去除植被区域和水体区域的干扰。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2021-11-05
未缴年费专利权终止
未缴年费专利权终止
2015-05-13
授权
授权
2013-04-17
实质审查的生效
实质审查的生效
2013-03-20
公开
公开
权 利 要 求 说 明 书
1.一种百度卫星地图图像阴影检测方法，包括下列步骤：           
（1）将原始图像由RGB颜空间转换到归一化RGB颜空间；           
（2）将图像由归一化RGB颜空间转换到CIEXYZ空间；           
（3）将图像由CIEXYZ空间转换到CIEL*a*b*空间；           
（4）采用下式将a*、b*通道进行归一化处理。同时对L*通道也进行归一化处理，新的颜通道分别            用L′、a′和b′表示：           
<maths><math><mfenced><mtable><mtr><mtd><msup><mi>L</mi><mo>′</mo></msup><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>L</mi><mo>*</mo><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>100</mn></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><mi>a</mi><mo>′</mo></msup><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>a</mi><mo>*</mo><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>,</mo><mi>y</mi><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>127</mn></mrow><mn>255</mn></mfrac></mtd></mtr><mtr
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（5）设定T<sub>1</sub>、T<sub>2</sub>和T<sub>3</sub>三个阈值，使用以下准则得到三个二值图，分别用BW1、BW2和BW3表示：           
准则1：
准则2：
准则3：
其中，准则1用来检测亮度值较低的区域，准则2用来去除绿植被区域，准则3用来去除水体区域；           
（6）根据BW1、BW2和BW3，使用以下准则检测潜在阴影区域，用BW表示：           
BW中取值为1的区域对应着潜在阴影区域；           
（7）对潜在的阴影区域进行后处理，去除干扰区域，得到准确的阴影区域。           
说  明  书
<p>所属技术领域       
本发明属于计算机视觉领域中的图像处理领域，涉及一种针对卫星图像的阴影检测方法。       
背景技术       
百度地图是百度提供的一项网络地图搜索服务，覆盖了国内近400个城市、数千个区县。在百度地图        里，用户可以查询街道、商场、楼盘的地理位置，也可以到附近的所有餐馆、学校、银行、公园等等。        它为用户对世界的认知提供了一个快捷直观并且丰富多彩的途径。百度给用户呈现的卫星影像，是卫星影        像与航拍的数据整合，在百度卫星图像中，阴影的存在是不可避免。阴影区域的存在，一方面为高大物体        的存在提供了直接证
据。一些研究者们利用阴影来识别目标，比如建筑物的定位、建筑物高度估算、地形        起伏及坡度计算等。另一方面，阴影的存在大大削弱了影像中的光学特征信息，扭曲了被阴影覆盖区域的        如调、形状等信息。这就使得在百度卫星地图图像中，一些地面的物体发生模糊甚至是难以辨认，阴影        的存在使得图片中一些信息难以得到充分的展现，使得图片的可看性下降。       
正是因为这些原因，如何有效地减少或去除阴影的影响，是增加百度卫星地图图像数据有效率的一个        重要途径。在现有条件下，寻一种有效消除阴影遮挡影响的方法，就具有十分重要的实际意义。       
阴影检测是实现阴影去除的第一步，也是影响阴影去除效果的决定因素。常用于检测阴影区域的图像        特征包括像素灰度值<sup>[1]</sup>、边缘<sup>[2]</sup>、直方图<sup>[3]</sup>、纹理<sup>[4]</sup>、几何形状<sup>[5]</sup>、颜比率<sup>[6]</sup>、梯度<sup>[7]</sup>等。近年来，一类        基于“颜不变性”特征的方法得到了广泛地研究。所谓颜不变性特征是指对光照条件变化不敏感的颜        特征。在阴影图像中，光照条件的改变对颜特征的影响不如亮度特征那么明显。选取合适的颜不变        性特征，可以降低
光照条件变化对阴影区域的影响。Benedek等<sup>[8]</sup>通过比较各种颜不变性特征，发现        CIEL*a*b*颜空间相对于其它颜空间更能体现阴影区域的颜不变性。但使用颜不变性特征并不能        完全消除光照条件改变的影响，另外该类方法通常只针对简单背景情况，       

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