[發明專利]基于流形距離的兩階段聚類算法的SAR圖像分割方法

無效

• 申請號: 201310066566.X
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103136757A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 公茂果;焦李成;賈冀;雷雨;馬晶晶;馬文萍;尚榮華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于流形距離的兩階段聚類算法的SAR圖像分割方法，包括如下步驟：

(1)設定第一階段聚類終止條件e′為10^-4，第二階段聚類終止條件e為10^-10，給定分水嶺內部標記閾值T、流形距離伸縮因子ρ運行參數；

(2)輸入待分割圖像，使用標記分水嶺算法對其進行粗分割；

(3)提取待分割圖像離散小波三層變換的子帶能量，作為待分割圖像的特征向量，并將粗分割圖像中每個圖像小塊內點的小波特征中值作為該圖像塊的特征；

(4)以圖像塊的特征為待處理數據進行第一階段聚類，依次選取令聚類誤差最小的待處理數據點作為第一階段聚類中心，當相鄰兩次的聚類誤差達到第一階段聚類終止條件e′時，進行步驟(5)，否則繼續更新聚類中心；

(5)將步驟(4)中聚類結果的每一類的中心和距離中心最遠的數據點作為該類的代表點；

(6)以代表點的特征作為待處理數據，計算任意兩個待處理數據點間的流形距離；

(7)以待處理數據間的流形距離作為相似性度量，對待處理數據進行第二階段的細聚類，將待處理數據分為K類，K為聚類個數；

(8)將每類中的所有待處理數據點分別作為該類的聚類中心，計算該類所有數據點到聚類中心的流形距離之和，選取使該距離和最小的待處理數據點，作為該類新的聚類中心，實現聚類中心的更新；

(9)比較相鄰兩次聚類結果，求取聚類誤差的變化率，若該變化率未達到第二階段聚類終止條件e，則返回步驟(7)，否則，將當前聚類結果作為最終聚類結果，執行步驟(10)；

(10)由待處理數據的最終聚類結果得到待分割圖像的分割結果，并將分割結果圖輸出。

2.根據權利要求1所述的基于流形距離的兩階段聚類算法的SAR圖像分割方法，其中步驟(1)所述的運行參數，包括標記分水嶺算法中選取內部標記時的閾值T，流形距離中的伸縮因子ρ＞1，其中T設為6，ρ設為3。

3.根據權利要求1所述的基于流形距離的兩階段聚類算法的SAR圖像分割方法，其中步驟(2)所述的使用標記分水嶺算法對其進行粗分割，按如下步驟進行：

2a)對待分割圖像進行中值濾波和形態學開-閉濾波；

2b)求濾波后待分割圖像的梯度圖；

2c)選取待分割圖像中灰度值范圍在閾值T內的局部最小值作為內部標記；

2d)以內部標記的分水嶺變換作為外部標記；

2e)對待分割圖像梯度圖的梯度值進行修正，使梯度圖上的局部最小區域僅出現在內部標記位置上；

2f)對修正后的梯度圖進行分水嶺變換，得到待分割圖像的粗分割結果。