[發(fā)明專利]多頻段全極化SAR與多光譜遙感圖像融合的船艦識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210895706.3
• 申請(qǐng)日: 2022-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN115471752A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮偉;張亞麗;全英匯;李強(qiáng);肖國(guó)堯;宋怡佳;鄒欣杉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/13
• 分類號(hào): G06V20/13;G06V10/82;G06V10/80;G06V10/40;G06V10/26;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 西安嘉思特知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61230
• 代理人: 辛菲

本發(fā)明涉及一種多頻段全極化SAR與多光譜遙感圖像融合的船艦識(shí)別方法，包括：獲取船艦同一地理位置的多頻段全極化SAR和多光譜遙感圖像；對(duì)多頻段全極化SAR圖像進(jìn)行辨識(shí)度預(yù)處理得到預(yù)處理圖像；裁剪保留預(yù)處理圖像與多光譜遙感圖像的重疊區(qū)域得到多頻段全極化SAR裁剪圖像和多光譜遙感裁剪圖像；將多頻段全極化SAR裁剪圖像與多光譜遙感裁剪圖像進(jìn)行空間特征和光譜特征融合得到多波段融合圖像；將多波段融合圖像進(jìn)行特征堆疊得到多波段圖像；對(duì)多波段圖像進(jìn)行海岸線特征提取得到水域區(qū)域特征并對(duì)水域區(qū)域特征進(jìn)行船艦特征提取，得到船艦識(shí)別與定位信息。該船艦識(shí)別方法在保證識(shí)別精度的同時(shí)，提高了圖像的可視性，降低了識(shí)別成本，提高了識(shí)別效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多頻段全極化SAR與多光譜遙感圖像融合的船艦識(shí)別方法。

背景技術(shù)

全極化SAR(Polarimetric Synthetic Aperture Radar，PolSAR)是在單通道SAR基礎(chǔ)之上發(fā)展得到的，通過采用不同極化方式的電磁波測(cè)量地物的極化散射特性，能夠?yàn)槟繕?biāo)提供多維的遙感信息。極化SAR圖像的分辨率一般都較高，目前我國(guó)高分3號(hào)衛(wèi)星的分辨率可以達(dá)到1米，是世界上分辨率最高的C頻段、多極化衛(wèi)星。但極化SAR圖像一直存在可視性較差的問題，因此會(huì)導(dǎo)致丟失部分物體本身的信息，針對(duì)大區(qū)域小目標(biāo)的更是如此。因此如何使極化SAR圖像在保持較高分辨率的同時(shí)，提高其可視性是目前研究領(lǐng)域的重要方向之一。不同波段的信息，針對(duì)不同地物信息有著不同的優(yōu)勢(shì)。例如，全極化SAR的L波段能夠穿透森林和地表植被覆蓋，獲取更豐富的信息，在軍事上有利于發(fā)現(xiàn)森林中潛藏的武器裝備以及淺埋于地表的隱藏目標(biāo)。全極化SAR的C波段圖像由于波長(zhǎng)更短，因此有利于觀測(cè)海冰、土地侵蝕、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面，尤其是觀察海洋上的強(qiáng)目標(biāo)，例如船艦等更有效。目前，諸多不同頻段數(shù)據(jù)已免費(fèi)公開，如何通過結(jié)合不同頻段的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步得到更豐富的信息，從而有利于提高研究的可靠性，仍有待研究。

目前，針對(duì)全色圖像與多光譜圖像融合的算法較多，基于像素級(jí)融合通常采用的算法有PCA(主成分變換法)、Gram-Schmidt、HIS、Brovey(比值變換法)等方法；基于特征級(jí)融合通常采用集成學(xué)習(xí)等方法；基于決策級(jí)融合主要利用加權(quán)算法。而用于多光譜圖像與極化SAR圖像融合的算法較少，主要有1979年，Daliy等人通過嘗試將Landsat和雷達(dá)圖像兩者復(fù)合，是SAR圖像與光學(xué)圖像邁向融合的第一步。之后陸續(xù)有許多研究學(xué)者開始面向空間維、光譜維和時(shí)間維三個(gè)層次展開圖像融合處理研究。有學(xué)者通過利用SPOT-5光學(xué)數(shù)據(jù)和3種不同波段、不同分辨率和雙極化SAR進(jìn)行特征級(jí)融合，以此提高城市水域提取精度。

目前用于多光譜圖像與極化SAR圖像融合的方法存在以下缺點(diǎn)：?jiǎn)螖?shù)據(jù)識(shí)別精度低、可視性效果差，多SAR數(shù)據(jù)融合識(shí)別成本高、精度低、可視性效果差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種多頻段全極化SAR與多光譜遙感圖像融合的船艦識(shí)別方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多頻段全極化SAR與多光譜遙感圖像融合的船艦識(shí)別方法，包括步驟：

獲取船艦同一地理位置的多頻段全極化SAR圖像和多光譜遙感圖像；

對(duì)所述多頻段全極化SAR圖像進(jìn)行辨識(shí)度預(yù)處理，得到多頻段全極化SAR預(yù)處理圖像；

裁剪保留所述多頻段全極化SAR預(yù)處理圖像與所述多光譜遙感圖像的重疊區(qū)域，得到多頻段全極化SAR裁剪圖像和多光譜遙感裁剪圖像；

將所述多頻段全極化SAR裁剪圖像與所述多光譜遙感裁剪圖像進(jìn)行空間特征和光譜特征融合，得到多波段融合圖像；

將所述多波段融合圖像進(jìn)行特征堆疊，得到多波段圖像；