[發(fā)明專利]基于單側(cè)聚集線段的SAR圖像聚集區(qū)域提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710667722.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN107564024B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉芳;李婷婷;朱曉東;焦李成;古晶;陳璞花;郝紅俠;馬文萍;馬晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/12
• 分類號(hào): G06T7/12;G06T7/136;G06T7/62
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發(fā)明公開了一種基于單側(cè)聚集線段的SAR圖像聚集區(qū)域提取方法。主要解決基于圓形算子獲取聚集區(qū)域的方法不僅邊界出現(xiàn)弧狀而且速度慢的問題。其實(shí)現(xiàn)步驟為：1.在聚集線段集合中，根據(jù)線段的拓?fù)潢P(guān)系找到能夠產(chǎn)生邊界的單側(cè)聚集線段，并將其加入到邊界線段集合中；2.根據(jù)邊界線段集合中線段個(gè)數(shù)不同的情況生成直線，形成封閉的初始多邊形區(qū)域；3.在聚集線段集合中，根據(jù)線段端點(diǎn)和初始多邊形區(qū)域的空間位置關(guān)系，尋找滿足條件的線段端點(diǎn)，加入多邊形中，逐步向內(nèi)逼近，獲得形狀為多邊形的聚集區(qū)域。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)SAR圖像聚集區(qū)域的準(zhǔn)確快速的提取，可用于SAR圖像語義分割和目標(biāo)識(shí)別。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及SAR圖像聚集區(qū)域提取方法，可用于SAR圖像語義分割和目標(biāo)識(shí)別。

背景技術(shù)

合成孔徑雷達(dá)SAR是遙感技術(shù)領(lǐng)域的重要方向，用來獲取地球表面的高分辨圖像。與其他類型的成像技術(shù)相比，SAR成像技術(shù)有著非常重要的優(yōu)勢(shì)，它不受云層、降雨或者大霧等大氣條件以及光照強(qiáng)度的影響，能夠全天時(shí)、全天候地獲取高分辨遙感數(shù)據(jù)。SAR圖像的解譯技術(shù)對(duì)于軍事、農(nóng)業(yè)、地理等許多領(lǐng)域具有重要指導(dǎo)意義。SAR圖像分割是SAR圖像解譯的關(guān)鍵問題之一，也是SAR圖像解譯的基礎(chǔ)和前提，受到各國研究者的廣泛關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。但SAR圖像由于本身的成像機(jī)制造成圖像上有相干斑噪聲、陰影、迎陂縮短和圖像的地物形狀發(fā)生改變等問題，使得SAR圖像的解譯非常困難。以Sketch Map為基礎(chǔ)的SAR圖像聚集區(qū)域的提取是根據(jù)SAR圖像的素描模型對(duì)地物信息的稀疏表示的結(jié)果，以素描線段為基元的聚集區(qū)域獲取方法對(duì)于快速獲取圖像的聚集區(qū)域非常重要。

Marr提出的視覺計(jì)算理論是計(jì)算機(jī)視覺研究中的一個(gè)重要成果，朱松純等人在Marr理論的基礎(chǔ)上，給出了Marr提出的初始素描的具體數(shù)學(xué)模型初始素描模型。結(jié)合初始素描圖的線段的空間位置關(guān)系，建立在語義層面上的圖像分析，獲得圖像的聚集區(qū)域，結(jié)合聚集區(qū)域獲取SAR圖像上的聚集地物，達(dá)到在語義層面上對(duì)圖像分割的目的。

以Sketch Map為基礎(chǔ)的SAR圖像分割方法是建立在聚集區(qū)域的提取上的，聚集區(qū)域的提取是SAR圖像分割過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，聚集區(qū)域提取的好壞直接影響到圖像分割的最終效果。基于Sketch Map和語義信息分類的SAR圖像分割中提出的利用圓心算子提取聚集區(qū)域避免了在SAR圖像上用基于像素或超像素的無監(jiān)督SAR圖像分割方法無法合并像素或超像素構(gòu)成連通區(qū)域的難題，具體是利用圓心算子在一個(gè)由種子線段生成的聚集線段集合中經(jīng)過膨脹和腐蝕操作進(jìn)行聚集區(qū)域的提取，但是這種聚集區(qū)域的提取方法不僅速度慢，聚集區(qū)域的邊界出現(xiàn)弧狀，導(dǎo)致聚集區(qū)域的邊界不準(zhǔn)確，不符合實(shí)際的地物形狀，而且圓心算子沒有以素描線段為基元進(jìn)行聚集區(qū)域的提取，導(dǎo)致聚集區(qū)域的提取速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)圓心算子對(duì)圖像進(jìn)行聚集區(qū)域提取的不足，提出一種基于單側(cè)聚集線段的SAR圖像聚集區(qū)域提取方法，以避免聚集區(qū)域的邊界出現(xiàn)弧狀，提高聚集區(qū)域邊界的準(zhǔn)確性，加快對(duì)聚集區(qū)域的提取速度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下：

(1)用所有的聚集線段集合構(gòu)成線段集合S＝{S₁,S₂,...,S_i,...,S_N}，用所有的邊界線段集合構(gòu)成邊界集合I＝{I₁,I₂,...,I_i,...,I_N}，其中S_i為第i個(gè)聚集線段集合，I_i為第i個(gè)邊界線段集合，i＝1,2,...,N，N為聚集線段集合的個(gè)數(shù)；聚集線段集合S_i的線段包括單側(cè)聚集線段S_d和雙側(cè)聚集線段S_s；I_i的初始為空，聚集線段集合S_i對(duì)應(yīng)邊界線段集合I_i；