[發明專利]一種增強Sentinel-1 SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法

在審

• 申請號: 202310384436.4
• 申請日: 2023-04-11
• 公開（公告）號: CN116563385A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 張齊;胡翔云
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T5/20;G06T5/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 王琪

1.一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，獲取目標區域的Sentinel-1SAR影像，包括VV和VH極化影像，并對SAR影像進行預處理；

步驟2，利用預處理后的Sentinel-1SAR?VV和VH極化影像計算Sentinel-1雙極化水體指數SDWI；

步驟3，將VV極化影像、VH極化影像和水體指數SDWI圖像分別視作彩色圖像的R、G、B波段進行偽彩色合成，得到偽彩色圖像I；

步驟4，對步驟3中生成的偽彩色圖像I進行色彩空間變換，將其從CIE?RGB色彩空間轉換到CIE?XYZ色彩空間，CIE?XYZ色彩空間為馬蹄形區域；

步驟5，提取影像的主波長信息；假設點N是原始偽彩色圖像I中某像素經過色彩空間變換得到的點，連接點等能白點E與點N，并沿著E點到N點的方向做延長線，與馬蹄形曲線相交于M點，所述馬蹄形曲線即為馬蹄形區域的外輪廓線；那么，交點M對應的波長即為N點對應的主波長，獲取影像中所有像素在CIE?XYZ色彩空間中的主波長信息，共同構成影像的一個新特征；

步驟6，計算線段EM的長度作為影像的一個新特征，用來增強同色系像素之間的相似性；

步驟7，計算EN與EM的長度之比ρ，作為影像的一個新特征；

步驟8，在利用Sentinel-1SAR影像進行某個區域的水體提取任務時，將步驟5-7中的這些特征作為水體提取模型的輸入特征，提升水體提取的精度。

2.如權利要求1所述的一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于：步驟1中所述預處理包括對SAR影像進行輻射定標、濾波、地形校正和分貝化。

3.如權利要求1所述的一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于：雙極化水體指數SDWI＝log(10×VV×VH)。

4.如權利要求1所述的一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于：步驟4中偽彩色圖像I從CIE?RGB色彩空間轉換到CIE?XYZ色彩空間的轉換公式如下：

在RGB色彩空間下偽彩色圖像I中的像素(m_r,m_g,m_b)，經過公式(1)(2)轉換后在CIE?XYZ色彩空間下可以表示為(m_x,m_y,m_z)。

5.如權利要求1所述的一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于：步驟6中線段EM的長度使用歐式距離來度量，計算方式如下：

式中，(M_x,M_y)表示點M在馬蹄形區域中的坐標；E點為坐標已知的等能白點，其坐標為(1/3,1/3)。

6.如權利要求1所述的一種增強Sentinel-1SAR影像水體提取效果的偽彩色特征提取方法，其特征在于：步驟7中線段EN與EM的長度均用歐式距離來度量，且線段EN與EM的長度之比ρ計算方式如下：