[發明專利]一種基于動態輪廓的合成孔徑雷達SAR圖像自動分割方法

有效

• 申請號: 201110108180.1
• 申請日: 2011-04-28
• 公開（公告）號: CN102184538A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 趙龍;彭強強
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發明涉及一種智能圖像分割方法，適用于SAR圖像，實現對SAR圖像自動分割。

背景技術

合成孔徑雷達(SAR)具有全天候，全天時獲取數據的能力，同時具有穿越一定的植被以及遮蓋物的能力，與光學成像相比，其更容易辨別地面的偽裝目標，以及叢林中的目標，因此其可以作為光學傳感器的有力補充。目前，SAR數據獲取比較容易，而SAR圖像的解釋發展相對落后，因此SAR圖像的解釋已成為遙感雷達研究領域中的重要研究內容，SAR圖像分割是SAR圖像解釋的關鍵技術，SAR圖像的智能自動分割對遙感雷達的發展有重要的意義。但是，由于相干斑噪聲的存在，SAR圖像的分割成為一項非常具有挑戰的工作。近年來，基于動態輪廓的圖像分割方法開始被應用于SAR圖像的分割，該方法在統計數據的指導下，通過迭代逐漸找到區域邊緣的位置。為解決現有方法存在的局限性，減少迭代次數，本發明構造了一種計算迭代初值的方法，并改進了傳統的迭代方程，設計了簡單的迭代終止準則。使得整個分割過程可以在無人為干涉的條件下快速，自動的完成。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種基于動態輪廓的SAR圖像自動分割方法。包括設計一種新的水平集初始化方法；提出一種改進的水平集進化方法；建立了水平集進化的終止準則。

本發明采用的技術方案為：一種基于動態輪廓的SAR圖像自動分割方法，該方法將強度SAR圖像轉變為水平集進行處理，利用水平集的進化來達到圖像分割的目的，并對孤立的小塊區域進行處理，與相關大區域進行合并，得到最終的分割圖像。具體實現步驟為：

(1)目標SAR圖像直方圖均衡化；

(2)水平集初始化；

(3)計算所有連通前景區域的Rayleigh先驗分布參數以及背景區域的Rayleigh先驗分布參數；

(4)進行水平集進化，計算水平集的變化量，計算更新的水平集；

(5)檢查是否滿足水平集進化終止準則，若不滿足，則重復步驟(2)與(3)；

(6)當能量函數為負值時，合并孤立的小區域。

本發明的原理是：本發明旨在目標SAR圖像中尋找符合Rayleigh分布的同質區域，利用動態輪廓去尋找同質區域，在此過程中為克服離散網格造成幾何變化帶來的困難，引入了水平集，輔助實現整個進化過程。整個過程是迭代完成的，利用水平集的特性與目標SAR圖像Rayleigh模型的相似性來選取迭代初值，并通過對圖像進行Rayleigh分布建模實現的。進化方程為：

∂φ(r,t)∂t=-∂F^∂φ=-μκ·sign(φ(r,t))]]>