[發明專利]基于非局部均值的SAR圖像變化檢測方法

在審

• 申請號: 201310529323.5
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103927737A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王浩然
• 申請（專利權）人: 王浩然
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于非局部均值濾波的SAR圖像變化檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)對同一地域不同時間獲取的兩幅SAR圖像進行濾波去噪，輻射校正和幾何配準的預處理，得到預處理后的兩幅SAR圖像I₁，I₂；

(2)利用預處理后的兩幅SAR圖像I₁和I₂，構造比值差異影像圖

(3)遍歷比值差異影像圖D_R的每個像素，計算每個像素點的平滑指數矩陣其中，μ(x)為以像素點i為中心的鄰域內的像素值均值，σ(x)為以像素點i為中心的鄰域內像素值的方差；

(4)對預處理后的SAR圖像I₁和I₂分別進行非局部均值濾波，得到圖像NL(I₁)和NL(I₂)；

(5)將經過非局部均值濾波后的圖像NL(I₁)和NL(I₂)作比值運算，得到非局部均值濾波比值圖D_NR；

(6)將平滑指數作為權重，將比值差異影像圖D_R和非局部均值濾波比值圖像D_NR進行求和運算，得到最終的差異影像圖

（7）運用模糊局部C均值聚類方法對最終的差異影像圖DI進行圖像分割，生成變化檢測結果圖，完成對兩幅SAR圖像變化信息的最終檢測。

2.如權利要求1所述的步驟（3）中遍歷比值差異影像圖D_R的每個像素，計算每個像素點的平滑指數矩陣，其特征在于，所述平滑指數矩陣為與比值差異影像圖規模一樣的矩陣

3.如權利要求1所述步驟（4）中對預處理后的SAR圖像I₁和I₂分別進行非局部均值濾波，得到圖像NL(I₁)和NL(I₂)其特征是，所述對預處理后的SAR圖像I₁和I₂分別進行非局部均值濾波的步驟為：

對SAR圖像I₁進行非局部均值運算，遍歷圖像I₁每個像素點，計算其中是指在SAR圖像I₁中以像素點i為中心的半徑為r的搜索窗口，x_p是像素點p的像素值，是像素點i和在搜索窗口內像素點p的相似度權重，且滿足0≤w_ip≤1和Σp∈Wirwip=1,wip(p∈Wir)]]>由公式wip=1Ziexp(-Σk=1(2s+1)21hlog(Ai,kAp,k+Ap,kAi,k))]]>求得，其中s為鄰域窗口半徑且s＝3，參數h用于控制指數函數的衰減，理論上講，非局部均值要取遍圖像內每個點的7×7鄰域塊，由于在圖像較大的情況下，這樣的時間復雜度太高，故通常只選取像素點附近較大的一塊區域（即搜索窗口）進行非局部均值運算，在本發明中令r＝10，即在一個21×21的區域內進行非局部運算，A_i,k，A_p,k分別代表以像素點i和像素點p為中心的第k個像素點的像素值。為對SAR圖像I₁非局部濾波后的像素矩陣中第i個像素點的像素值，得到SAR圖像I₁的非局部均值濾波圖像NL(I₁)；

對SAR圖像I₂進行非局部均值運算，遍歷圖像I₂每個像素點，計算其中是指在SAR圖像I₂中以像素點i為中心的半徑為r的搜索窗口，x_p是像素點p的像素值，是像素點i和在搜索窗口內像素點p的相似度權重，且滿足0≤w_ip≤1和Σp∈Wirwip=1,wip(p∈Wir)]]>由公式wip=1Ziexp(-Σk=1(2s+1)21hlog(Ai,kAp,k+Ap,kAi,k))]]>求得，其中s為鄰域窗口半徑且s＝3，參數h用于控制指數函數的衰減，令r＝10，即在一個21×21的區域內進行非局部運算，A_i,k，A_p,k分別代表以像素點i和像素點p為中心的第k個像素點的像素值。為對SAR圖像I₂非局部濾波后的像素矩陣中第i個像素點的像素值，得到SAR圖像I₁的非局部均值濾波圖像NL(I₂)。