[發(fā)明專利]基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310118793.6
• 申請(qǐng)日: 2023-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN116051416B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉峰;杜延磊;徐雪峰;崔光曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T5/30;G06T5/40;G06T7/136;G06T5/50;G06V10/26;G06V10/762
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發(fā)明提供一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法及裝置，具體包括：對(duì)海洋鋒SAR圖像作預(yù)處理；對(duì)預(yù)處理后的SAR圖像分別進(jìn)行濾波和超像素塊的分割；分別對(duì)濾波和超像素分割后的結(jié)果圖進(jìn)行腐蝕膨脹，求取腐蝕膨脹之差，得到二值化差值圖像；將所述二值化差值圖像進(jìn)行融合，得到融合后的二值化圖像；根據(jù)設(shè)定閾值剔除檢測(cè)識(shí)別過程中的干擾信息；將去除干擾后的二值化圖像疊加到原始SAR圖像上，得到海洋鋒檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明結(jié)合SAR2SAR濾波和SLIC超像素分割兩種方法的優(yōu)勢(shì)，有效抑制了SAR圖像中相干斑噪聲的干擾，使檢測(cè)結(jié)果能夠保留較多的鋒面細(xì)節(jié)和具有較好的連續(xù)性，同時(shí)在給定一定的參數(shù)后不需要人工干預(yù)或輔助，節(jié)約了人工成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法及裝置。

背景技術(shù)

海洋鋒面作為一種常見的海洋現(xiàn)象，一般指在海洋中特性明顯不同的兩種或幾種水體之間的狹窄過渡帶，其間存在強(qiáng)烈的湍流混合交換、水平輻合(輻散)和垂直運(yùn)動(dòng)。由于其強(qiáng)烈的能量和動(dòng)量交換，海洋鋒區(qū)往往存在大量的有機(jī)物和其他海洋物質(zhì)，因此海洋鋒區(qū)往往是魚群的聚集地，此外鋒區(qū)異常的水文狀況，直接或間接影響著水下聲學(xué)通信。因此，對(duì)海洋鋒進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別對(duì)于魚情預(yù)報(bào)、漁業(yè)資源評(píng)估和海洋軍事都有重要意義。海洋遙感作為一種探測(cè)海洋現(xiàn)象的重要手段被普遍應(yīng)用到海洋鋒等海洋現(xiàn)象的檢測(cè)識(shí)別中，其中合成孔徑雷達(dá)(SAR)作為一種主動(dòng)式微波傳感器，相比于其他遙感手段，例如可見光和紅外探測(cè)，具有全天時(shí)全天候的成像優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于其波段的選擇，SAR具有穿云透霧的能力，但SAR圖像因其固有的成像機(jī)制會(huì)受到散斑噪聲的影響，因此增加了對(duì)SAR圖像進(jìn)行解譯的難度。

之前對(duì)海洋鋒的探測(cè)和研究主要利用海表面溫度數(shù)據(jù)，對(duì)利用SAR圖像進(jìn)行海洋鋒的檢測(cè)識(shí)別研究較少，因此本發(fā)明提出了一種基于SAR數(shù)據(jù)對(duì)海洋鋒進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別的方法，該方法有效的抑制了相干斑噪聲的影響，實(shí)踐證明此方法在實(shí)際工程應(yīng)用中是可行的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別的方法及裝置，用以解決SAR圖像易受散斑噪聲干擾和解譯困難的問題，本發(fā)明結(jié)合濾波和超像素分割兩種方法的優(yōu)勢(shì)，有效的抑制了相干斑噪聲的影響，使檢測(cè)結(jié)果能夠保留較多的鋒面細(xì)節(jié)和具有較好的連續(xù)性，同時(shí)在給定一定的參數(shù)后不需要其它的人工干預(yù)和輔助，節(jié)約了人工成本。

本發(fā)明提供一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法，包括：

對(duì)海洋鋒SAR圖像進(jìn)行預(yù)處理；

分別采用半監(jiān)督的深度學(xué)習(xí)算法和超像素分割方法對(duì)預(yù)處理后的SAR圖像進(jìn)行濾波和超像素塊的分割；

分別對(duì)所述濾波和超像素分割后的結(jié)果圖進(jìn)行腐蝕膨脹，求取腐蝕膨脹之差，得到二值化差值圖像；

對(duì)所述二值化差值圖像分別進(jìn)行鋒面信息的形態(tài)學(xué)膨脹，將對(duì)應(yīng)的兩幅形態(tài)學(xué)膨脹后的圖像中的鋒面信息進(jìn)行與操作，均顯示鋒面信息的像素識(shí)別為鋒面元素，否則識(shí)別為背景元素，得到識(shí)別后的圖像；

對(duì)識(shí)別后的圖像中的鋒面信息進(jìn)行形態(tài)學(xué)閉運(yùn)算，生成融合后的二值化圖像；

將所述融合后的二值化圖像疊加在原始SAR圖像上。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法，在生成融合后的二值化圖像后，所述方法還包括：

根據(jù)每個(gè)鋒面元素的個(gè)數(shù)設(shè)定閾值，利用設(shè)定的閾值去除梯度信息干擾。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法，在生成融合后的二值化圖像后，所述方法還包括：

根據(jù)設(shè)定的鋒面信息的尺寸信息對(duì)由識(shí)別出的所述鋒面元素構(gòu)成的鋒面信息進(jìn)行篩選，以去除識(shí)別過程中產(chǎn)生的干擾信息。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于SAR圖像的海洋鋒自動(dòng)檢測(cè)識(shí)別方法，還包括：