Выявить аномалии изображения (Image Analyst)

Доступно с лицензией Image Analyst.

Краткая информация

Обрабатывает многоканальное или гиперспектральное изображение и создает растр с оценкой аномалий. Растр с оценкой аномалий - это одноканальный растр со значениями от 0 до 1.

Использование

  • Аномалия на изображении соответствует пикселям, которые значительно отличаются от фоновых значений, например, к кораблям в океане, транспортным средствам на дороге или антропогенным объектам в природных зонах.Инструмент поддерживает методы обнаружения аномалий на изображениях Reed-Xiaoli Detector (RXD), Uniform Target Detector (UTD) и KMEANS.

  • Опция RXD в параметре Метода вычисления аномалий вычисляет расстояние Махаланобиса от пикселей до фона, которое определяется средним значением. Используется следующая формула:

    δRXD(r)=(r-µ)TK-1LxL(r-µ)

    Здесь r - выборочные пиксельные спектры, µ - средние значения спектров, K - ковариация, а L - число каналов.

  • Опция UTD в параметре Метод вычисления аномалий аналогична опции RXD, но извлекает фон с использованием единичного вектора. Используется следующая формула:

    δUTD(r)=(1-µ)TK-1LxL(1-µ)

    В ней аномалия определяется заменой (r-u) в методе RXD на (1-u).

  • Опция KMEANS в параметре Метод вычисления аномалий определяет пиксели, которые значительно отличаются от установленных кластеров в данных, используя алгоритмы кластеризации K-Means.

  • Результатом является растр оценки аномалий с десятичными значениями от 0 до 1, где 0 - фон, а большие значения, приближающиеся к 1, соответствуют потенциальным аномалиям. Пиксели аномалий могут быть отфильтрованы с помощью растровых функций, таких как функции Перекодировка или Маска. Весь рабочий процесс обнаружения аномалий можно выполнить с помощью Мастера выявления аномалий.

  • Используйте Настройку динамического диапазона (DRA) в символах выходного слоя, чтобы лучше визуализировать пиксели аномалий.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входной растр

Многоканальное или гиперспектральное изображение.

Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Dataset; Mosaic Layer; Image Service
Выходной растр

Одноканальный растр, в котором значения аномалий хранятся в диапазоне от 0 до 1 в виде числа с плавающей запятой. Ноль (0) - это значение фона, а большие значения, приближающиеся к 1, соответствуют потенциальным аномалиям. Используйте расширение файла, чтобы задать выходной формат, включая .tif (TIFF), .crf (CRF), .mrf (MRF) и .dat (ENVI DAT).

Raster Dataset
Метод вычисления аномалии
(Дополнительный)

Задает используемый метод вычисления аномалии.

  • RXDМетод RXD будет использоваться для извлечения пикселей, которые значительно отличаются от пикселей фонового изображения. Это значение по умолчанию
  • UTDМетод UTD будет использоваться для извлечения фоновых пикселей из входного изображения.
  • KMEANSМетод KMEANS будет использоваться для извлечения пикселей, которые значительно отличаются от установленных кластеров в данных, при использовании алгоритмов кластеризации K-Means.
String
Число кластеров
(Дополнительный)

Количество кластеров, которые будут использоваться, если для параметра Метод вычисления аномалий присвоено значение KMEANS.

Long
Фоновый регион
(Дополнительный)

Класс полигональных объектов, задающий регион, который будет использоваться для вычисления фоновой статистики, если параметру Метод вычисления аномалий присвоено значение RXD или UTD.

Feature Set
Пересчитать статистику
(Дополнительный)

Задает, будет ли повторно вычисляться статистика для входного растра, если параметру Метод вычисления аномалий присвоено значение RXD или UTD. Для опций RXD и UTD требуется точная статистика, в которой коэффициент пропуска при вычислении статистики должен быть равен 1.

  • Отмечено – статистика для входного растра будет пересчитываться. Это значение по умолчанию
  • Не отмечено – статистика для входного растра пересчитываться не будет.
Boolean

DetectImageAnomalies(in_raster, out_raster, {method}, {num_cluster}, {background_region}, {recompute_stats})
ИмяОписаниеТип данных
in_raster

Многоканальное или гиперспектральное изображение.

Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Dataset; Mosaic Layer; Image Service
out_raster

Одноканальный растр, в котором значения аномалий хранятся в диапазоне от 0 до 1 в виде числа с плавающей запятой. Ноль (0) - это значение фона, а большие значения, приближающиеся к 1, соответствуют потенциальным аномалиям. Используйте расширение файла, чтобы задать выходной формат, включая .tif (TIFF), .crf (CRF), .mrf (MRF) и .dat (ENVI DAT).

Raster Dataset
method
(Дополнительный)

Задает используемый метод вычисления аномалии.

  • RXDМетод RXD будет использоваться для извлечения пикселей, которые значительно отличаются от пикселей фонового изображения. Это значение по умолчанию
  • UTDМетод UTD будет использоваться для извлечения фоновых пикселей из входного изображения.
  • KMEANSМетод KMEANS будет использоваться для извлечения пикселей, которые значительно отличаются от установленных кластеров в данных, при использовании алгоритмов кластеризации K-Means.
String
num_cluster
(Дополнительный)

Количество кластеров, которые будут использоваться при задании для параметра method значения KMEANS.

Long
background_region
(Дополнительный)

Класс полигональных объектов, задающий регион, который будет использоваться для вычисления фоновой статистики, если параметру method присвоено значение RXD или UTD.

Feature Set
recompute_stats
(Дополнительный)

Задает, будет ли повторно вычисляться статистика для входного растра оценок, если параметру method присвоено значение RXD или UTD. Для опций RXD и UTD требуется точная статистика, в которой коэффициент пропуска должен быть равен 1.

  • RECOMPUTE_STATSСтатистика для выходного растра оценок будет пересчитываться. Это значение по умолчанию
  • NOT_RECOMPUTE_STATSСтатистика для выходного растра оценок не будет пересчитываться.
Boolean

Пример кода

DetectImageAnomalies, пример 1 (окно Python)

В этом примере гиперспектральное изображение обрабатывается с использованием опции RXD и создается растр оценки аномалий.

# Import system modules
import arcpy
from arcpy.ia import *

# Check out the ArcGIS Image Analyst extension license
arcpy.CheckOutExtension("ImageAnalyst")

tempanomaly = arcpy.ia.GenerateMultidimensionalAnomaly(
	"c:/data/climateData.nc", "temperature", "DIFFERENCE_FROM_MEAN", 
	"ALL", "DATA", None)
	
tempanomaly.save("c:/data/TempAnomaly.crf")
DetectImageAnomalies, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере гиперспектральное изображение обрабатывается с использованием опции KMEANS и создается растр оценки аномалий.

# Import system modules
from arcpy.ia import *

# Check out the ArcGIS Image Analyst extension license 
arcpy.CheckOutExtension("ImageAnalyst") 

#Define variables 
input_image = r"c:\data\hsi_image.tif"
num_of_cluster = 1 

anomaly_raster = arcpy.ia.DetectImageAnomalies(
    in_raster=input_image, 
    method="KMEANS", 
    num_cluster=num_of_cluster,  
    recompute_stats="RECOMPUTE_STATS"
)
anomaly_raster.save(r"c:/test/anomaly_score_raster.tif")

Информация о лицензиях

  • Basic: Обязательно Image Analyst
  • Standard: Обязательно Image Analyst
  • Advanced: Обязательно Image Analyst

Связанные разделы