[發明專利]一種SAR圖像中海冰運動特征的提取方法

有效

• 申請號: 201210314370.3
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102867184A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 楊永紅;奚彩萍;凌霖;林明
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種SAR圖像中海冰運動特征的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，讀入重復觀測的2幅大小為M×N的SAR圖像，且觀測2幅SAR圖像的時間間隔為Δt，SAR圖像的方位向分辨率記為ρ_x，距離向分辨率記為ρ_y，將2幅SAR圖像分別記為I₁(m,n)和I₂(m,n)，其中，m＝1,2,...,M，n＝1,2,...,N，x為方位向，y為距離向；

步驟2，分別對SAR圖像I₁(m,n)和I₂(m,n)做平滑處理及下采樣，選擇K個大小為L×L的圖像塊，組成K個圖像對，分別記為

步驟3，采用傅里葉變換法，從圖像對中估計海冰全局運動速度，記為

步驟4，從SAR圖像I₂(m,n)中減去海冰的全局運動，即其中，表示下取整運算；

步驟5，利用光流法和最小二乘法，從SAR圖像I₁(m,n)和I′₂(m,n)中估計海冰的局部運動速度場，記為并采用向量圖法將海冰的局部運動速度場可視化于SAR圖像I₁(m,n)中。

2.如權利1所述的SAR圖像中海冰運動特征的提取方法，其特征在于，所述步驟2具體過程為：用高斯核分別與SAR圖像I₁(m,n)和I₂(m,n)作卷積，并進行下采樣，得到平滑后的圖像和即和其中，*表示卷積運算，表示方差為σ、大小為q×q的離散高斯核，q取{3,5,7,9,11}，S_p↓表示p次下采樣，p取2或者4；

從平滑后的圖像及圖像對應的位置處，選擇K個大小為L×L的圖像塊，組成K個圖像對，分別記為其中，m′＝1,2,...,L，n′＝1,2,...,L，i＝1,2,...,K，K的取值范圍為5~10，L取64、128或者256。

3.如權利1所述的SAR圖像中海冰運動特征的提取方法，其特征在于，步驟3按如下過程進行：

利用傅里葉變換法，求第i個圖像對的相關函數其中，F[·]表示二維傅里葉變換，F^-1{·}表示二維逆傅里葉變換，相關函數最大值處所對應的像素點，記為則海冰全局運動速度在方位向上的分量在距離向上的分量Vgy=1ΔtKΣi=1Ky~iρyp,]]>記為V→g=(Vgx,Vgy).]]>

4.如權利1所述的SAR圖像中海冰運動特征的提取方法，其特征在于，步驟5按如下過程進行：

由光流法可知，海冰的局部運動速度為其中，f為圖像灰度函數，x為方位向，y為距離向，t為時間，V_lx為局部運動速度在方位向上的分量，V_ly為局部運動速度在距離向上的分量；

以像素點(m,n)為中心，用3×3的窗口掃描圖像I₁(m,n)和I′₂((m,n))，用差分法來代替偏微分，并用最小二乘法來估計式(a)中的參數V_lx和V_ly，記為最后，采用向量圖方法將海冰的局部運動速度場可視化于SAR圖像I₁(m,n)中。