無監督分類 用均值漂移方法對遙感影像進行聚類

2021-10-04 02:29:53 字數 2868 閱讀 5382

python的sklearn模組中有封裝好的meanshift方法,下面試一下看看

# -*- coding: utf-8 -*-

import cv2

import gdal

import numpy as np

from sklearn.cluster import meanshift, estimate_bandwidth

defread_img

(filename)

: dataset=gdal.open(filename)

im_width = dataset.rasterxsize

im_height = dataset.rasterysize

im_geotrans = dataset.getgeotransform(

) im_proj = dataset.getprojection(

) im_data = dataset.readasarray(0,

0,im_width,im_height)

del dataset

return im_proj,im_geotrans,im_width, im_height,im_data

defwrite_img

(filename, im_proj, im_geotrans, im_data):if

'int8'

in im_data.dtype.name:

datatype = gdal.gdt_byte

elif

'int16'

in im_data.dtype.name:

datatype = gdal.gdt_uint16

else

: datatype = gdal.gdt_float32

iflen(im_data.shape)==3

: im_bands, im_height, im_width = im_data.shape

else

: im_bands,

(im_height, im_width)=1

,im_data.shape

driver = gdal.getdriverbyname(

"gtiff"

) dataset = driver.create(filename, im_width, im_height, im_bands, datatype)

dataset.setgeotransform(im_geotrans)

dataset.setprojection(im_proj)

if im_bands ==1:

dataset.getrasterband(1)

.writearray(im_data)

else

:for i in

range

(im_bands)

: dataset.getrasterband(i+1)

.writearray(im_data[i]

)if __name__ ==

'__main__'

: img_path =

'e:/sb/sb_test1.tif'

im_proj, im_geotrans, im_width, im_height, im_data = read_img(img_path)

im_data = im_data[0:

3,..

.]#遙感影像是4波段的這裡取三個波段,不然報錯,方法還不支援四個波段

im_data = im_data.transpose((2

,1,0

))im_temp = im_data.reshape((-

1,3)

) im_temp = np.float32(im_temp)

bandwidth=estimate_bandwidth(im_temp, quantile=

0.2, n_samples=

500)

#自動計算頻寬

ms = meanshift(bandwidth=bandwidth, bin_seeding=

true

, cluster_all=

true

) ms.fit_predict(im_temp)

labels=ms.labels_

cluster_centers = ms.cluster_centers_

seg = labels.reshape(

(im_data.shape[0]

, im_data.shape[1]

))seg = seg.transpose(1,

0)seg_path =

'e:/sb/test/sb_test1_seg.tif'

write_img(seg_path, im_proj, im_geotrans, seg)

原圖:

結果:

資料是10公尺解析度的哨兵資料,很明顯演算法在低解析度的影像上對水體還有林地這樣面積比較大邊界不是稜角分明的地物型別是很有效的,下一步的關鍵就是合併同類。另外,效果還可以通過調整引數quantile=0.2, n_samples=500來調整。

注意這裡是自動聚類,本次一共有66個類(引數不同類別不同),不管你視覺上看不看得出**是水**是林地,你實際是無法確定那個就是水的,類別(屬性)並沒有標明,只有類別上的區分。

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