基于場(chǎng)景語義的遙感圖像檢索研究.pdf

1、空間場(chǎng)景是空間對(duì)象及其相互間空間關(guān)系的綜合體。針對(duì)地理場(chǎng)景的特點(diǎn)，文中場(chǎng)景語義是指遙感圖像分類圖中對(duì)象及其相互間各種關(guān)系的綜合體，包括對(duì)象的面積、屬性，及其相互間的拓?fù)?、方位等多要素關(guān)系。場(chǎng)景查詢是通過提供一個(gè)查詢條件或查詢模版，從空間數(shù)據(jù)庫中尋找和需求接近的其他場(chǎng)景的過程。和僅基于對(duì)象屬性的查詢模式不同，場(chǎng)景查詢更接近人的空間認(rèn)知和檢索習(xí)慣，是高度智能化、綜合化的空間查詢方式，在提高地理信息系統(tǒng)信息檢索的智能化水平方面能夠發(fā)揮重要作用

2、。這對(duì)于解決遙感圖像檢索中存在的“語義鴻溝”問題具有重要意義，基于此本文提出綜合考慮空間對(duì)象的面積、屬性，及其相互間的拓?fù)?、方位等多要素關(guān)系進(jìn)行空間場(chǎng)景相似性匹配的檢索方法，以實(shí)現(xiàn)智能精確的檢索過程。
　　本文的主要工作包括：
　　1.遙感圖像多層語義提取。對(duì)圖像檢索技術(shù)進(jìn)行了深入研究并提取了遙感圖像檢索需要的視覺特征和語義特征。對(duì)圖像進(jìn)行分塊，然后提取子塊的二階、三階顏色矩及Gabor紋理特征表示圖像的視覺特征；基于SVM

3、的面向?qū)ο蠓诸惈@取對(duì)象語義特征；對(duì)分類圖進(jìn)行場(chǎng)景語義建模，通過構(gòu)建屬性關(guān)系圖(Attributed Relationship Graphs，ARGs)獲取遙感影像的場(chǎng)景語義。
　　2.多要素場(chǎng)景匹配。分別構(gòu)建示例場(chǎng)景和待檢索圖像的ARGs圖，形成相應(yīng)的待匹配子集，遍歷示例場(chǎng)景子集和待檢索圖像子集所有可能的匹配模式，尋找空間關(guān)系語義相似度最大的一個(gè)并記錄對(duì)應(yīng)的對(duì)象語義相似度大小，按場(chǎng)景匹配對(duì)象的空間關(guān)系語義相似性降序排序，當(dāng)相似性相

4、同時(shí)，用對(duì)象語義相似性進(jìn)行二次降序排序。返回所有的排序結(jié)果，整個(gè)匹配過程結(jié)束。
　　3.設(shè)計(jì)開發(fā)了一個(gè)原型系統(tǒng)，開展了基于場(chǎng)景語義的遙感圖像檢索實(shí)驗(yàn)。檢索的過程是一個(gè)逐步精化的過程：首先通過對(duì)象語義類別進(jìn)行粗檢索獲得一個(gè)檢索候選集，然后由用戶選擇感興趣對(duì)象確定示例場(chǎng)景，最后經(jīng)多要素場(chǎng)景匹配方法對(duì)該候選集進(jìn)行精確匹配實(shí)現(xiàn)檢索。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能夠較為客觀地刻畫地理場(chǎng)景的語義內(nèi)涵，具有很好的場(chǎng)景匹配效果，與傳統(tǒng)的基于視