结合纹理与极化分解的面向对象极化SAR水体提取方法

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)拥有全天时全天候的工作能力,能够有效地连续对地观测,是土地管理、水体监测、灾害评估等多种应用的稳定数据来源。基于面向对象的思想,提出一种高精度、低虚警率的极化SAR(Polarimetric SAR,PolSAR)水体提取方法。此方法首先对极化SAR图像进行分割,再结合纹理与极化分解特征,对分割区域进行投票,识别水体区域。利用Radarsat-2数据和TerraSAR-X数据开展实验,并将提出方法与基于单一纹理和基于极化分解等水体提取方法进行对比,结果表明该方法在两种数据中均具有最高的总分类精度,其中基于分割技术能够保持完整的水陆边界,纹理与极化特征能够区分浅草、裸地和阴影等与水体相似的地物,结合投票方法能够提高小型水体检测率。     

单波段单极化SAR图像水体和居民地信息提取方法研究

SAR图像上水体和居民地信息的提取在实际应用中具有重要的意义。为了更好地提取SAR图像上水体和居民地,以单波段单极化Radarsat-1 SAR图像为研究对象,首先利用半变异函数分析样本图像的结构特性来确定纹理信息提取的最佳参数;然后,在此基础上基于灰度共生矩阵计算SAR图像均值、角二阶矩和熵3种纹理测度,建立了适于图像分类的多维特征空间,从而有效地增强了水体和居民地信息;最后通过样本采集,使用支持向量机分类器进行水体和居民地信息提取,并采用近期归一化植被指数(NDVI)数据和分类结果进行目标层融合来消除山体因素的影响,信息提取的结果显示,分类总体精度为82.57%,Kappa系数为0.58,较准确地提取了水体和居民地信息。     

基于局部重要性采样的SAR图像纹理特征提取方法

合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）图像因为相干斑现象和目标响应的空间变化呈现出一种纹理特性,局部二进编码等局部图像特征 在光学纹理描述中获得较好的结果,但光学纹理特征在描述SAR图像纹理特性中因为相干成像特性往往失效. 本文 在前期工作纹理特征框架的基础上,提出了一种局部重要性采样二进编码的SAR图像纹理特征（Feature extraction based on local important sampling binary,LISBF）描述方法:首先,利用样本图像对局部采样位 置进行随机自适应采样,基于重要性采样（Important sample,IS）方法输出递归学习位置结果;然后,利用学习出的纹理重要采样点对进 行二进特征编码;最后,通过映射和统计生成描述算子. 该特征较固定位置采样能够获取更大范围信息,同时能通 过采样避免特征维数的急剧增大;通过自适应学习重要性关键点较随机采样 更容易捕捉纹理固有信息;较好地适应了SAR图像极低信噪比和斑点现象的纹理. 本文将该特征用于真实图像和标准纹理库的分类研究,实验结果证明了该特征的有效性.     

基于水平集的SAR图像建筑物区域检测

根据合成孔径雷达(SAR)图像建筑物成像的特点,采用基于水平集的分割方法对SAR图像建筑物区域进行检测。结合基于指数小波提取的SAR图像梯度边缘信息,以及基于变差函数提取的SAR纹理特征,建立能量函数模型,进行曲线演化分割从而提取目标。实验结果表明,与基于灰度信息的模型相比,该模型可以准确、快速地检测出大场景SAR图像中的建筑物区域。     

基于Sentinel-1双极化数据改进水体提取的Otsu算法

基于SAR图像的阈值分割法是水体信息有效提取的常用方法之一。针对Otsu算法对于SAR影像水体提取精度低、噪声大的问题,以C波段Sentinel-1 SAR为数据源,提出一种基于Otsu算法的SAR图像水体提取新方法。该方法首先基于双极化数据构建自然指数函数,优化原始Sentinel-1数据图像像元直方图分布,再结合Otsu算法对图像进行水体提取,最后基于DEM数据去除误提取的山体阴影。以同一天的Landsat 8光学影像作为真实水体样本进行精度评定,结果表明：在不同水体占比情况下,该方法水体提取精度均优于Otsu算法,在水体占比小于10%时综合精度提升约为20%—60%,而且噪声小、适用性强,可用于快速高效获取大范围内水体信息。     

综合灰度与纹理特征的高分辨率星载SAR图像建筑区提取方法研究

高分辨率SAR图像的纹理特性对于图像的解译及地物分类等具有重要的意义。根据高分辨率星载SAR图像上建筑区的纹理有别于其他地物的特点,提出了一种综合利用灰度和纹理特征的高分辨率星载SAR图像建筑区提取方法。首先对SAR图像进行斑点噪声的抑制,然后利用灰度共生矩阵计算出星载SAR图像上建筑区与非建筑区的8种纹理特征统计量,根据巴氏距离进行特征选择,并通过主成分分析去除纹理特征之间的相关性,得到了最佳纹理特征分量,将所选的特征影像与原始图像进行波段组合,利用K均值聚类算法对组合后的图像进行非监督分类;最后通过对分类图像进行后处理并提取外部轮廓,提取了建筑区。以COSMO-SkyMed SAR影像为数据源进行了实验。结果表明该方法能够有效提取高分辨率星载SAR图像中的建筑区,提取效果明显优于未利用纹理特征的方法。     

基于小波变换的SAR图像分割

SAR(合成孔径雷达)图像包含有相干斑噪声，传统方法不能很好地对SAR图像进行分割，该文结合SAR图像和小波变换多分辨分析的特点，提出了一种新的SAR图像分割方法。首先利用小波变换提取SAR图像的纹理特征信息，然后根据SAR图像噪声在小波域中的分布特点对SAR图像进行滤波，最后以SAR图像小波能量纹理特征和滤波后的灰度组成特征向量对SAR图像进行分割。实验结果表明，该方法是一种有效的SAR图像分割方法。     

SAR图像盐渍地分类研究

以渭干河——库车河三角洲绿洲为例,利用SAR数据,采用不同的分类方法来提取该研究区盐渍化土地覆盖信息。首先用Enhanced frost滤波算法对SAR图像进行去噪处理。然后基于灰度共生矩阵理论提取去噪后的SAR图像4种纹理特征,并在不同窗口大小下筛选出有效的纹理特征。最后结合纹理特征分别采用最大似然分类法和SVM分类法对SAR图像进行分类。研究结果表明:基于纹理特征的SVM分类方法,能够有效解决单源数据信息图像分类效果破碎问题;13×13窗口的总精度达到98.2456%,Kappa系数达到0.9763,更有利于遥感图像分类和盐渍化信息监测,是地物遥感信息提取的有效途径。     

一种基于纹理特征融合的SAR图像分割方法

在由若干灰度共生矩阵纹理统计量进行特征融合后所生成的图像上,定义多分辨双Markov-GAR模型,采用多分辨MPM参数估计方法及相应的无监督分割算法,对SAR图像进行纹理分割。该方法既利用了像素的灰度信息,也利用了像素的空间位置信息,削弱了斑点噪声对分割的影响。实验表明对于一些高分辨SAR图像,该方法与单纯基于灰度图像上的多分辨双Markov-GAR模型纹理分割相比,分割精度得以提高。     

基于边缘检测的SAR图像自适应区域分割

受相干斑噪声影响,合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像成像质量低,目标判读困难。针对传统方法对SAR图像分割存在噪声敏感、细节缺失、过度分割等问题,提出一种基于边缘检测的SAR图像自适应区域分割方法。首先引入双边滤波构建级联滤波器,对SAR图像进行保边抑噪;然后建立基于纹理复杂度的阈值估算模型,实现阈值自适应目标SAR图像边缘检测;最后提出基于边缘特征的自适应区域生长分割方法,较好解决了传统区域生长算法对SAR图像分割时出现的过度生长和过度分割之间的矛盾问题。该方法综合利用了SAR图像二维熵、边缘灰度信息、区域灰度信息,实现了对单极化目标SAR图像的自动分割。实验表明,相较于其他传统分割方法,该方法保边抑噪能力更强,目标细节检测更准确,较好解决了SAR图像过分割问题。     

基于纹理的雷达与多光谱遥感数据小波融合研究

众所周知,多光谱与雷达影像融合具有重要的意义,但雷达影像小尺度的纹理特征在先前的融合方法中却没有被考虑。为了更好地对多光谱与雷达影像进行融合,基于双正交小波变换,提出了一种小尺度纹理影像参与融合的三影像小波融合方法。该方法借鉴多通道滤波及基于亮度调节的平滑滤波(SFIM)融合的原理,首先提取多时相雷达影像的小尺度纹理数据;然后再将该纹理数据、单时相JERS-1SAR数据及TM多光谱数据进行小波融合。分析表明,该方法的融合结果较雷达与多光谱影像小波融合的结果不仅具有更丰富的光谱特征,而且由于继承了雷达影像丰富的小尺度纹理特征,因而具有更高的清晰度。实验证明,该方法可获得较好的融合结果,是一种切实有效的融合法。     

纹理图象亮度阈值法提取SAR图象居民地

由于微波辐射的复杂特性，从合成孔径雷达图象上提取类似于居民地复杂结构的目标物的研究仍处于探索中．通过研究居民地对合成孔径雷达(SAR)的微波散射特性，分析居民地在SAR图象上的纹理特征，综合利用纹理分析、模式识别和颜色空间变换技术，提出了一种新的提取雷达图象上居民地的方法．该方法在共生矩阵纹理分析的基础上，选取3个合适的特征分量合成彩色纹理特征图象，再通过HIS变换获得亮度分量，使用亮度阈值分割图象来提取出居民地．此方法的特点是，其受雷达系统影响较小，适应性较强，以二值图象的形式记录居民地的提取结果．试验表明，利用此方法在SAR图象上提取居民地具有70％以上的正确识别率．     

基于小波域广义高斯分布的SAR图像分割算法

针对利用灰度共生矩阵作为纹理特征的传统方法不能够有效表征图像的边缘高频信息的问题,结合小波的多分辨率分析,提出了一种基于小波变换域统计特性的合成孔径雷达（SAR）图像分割算法。图像经过小波变换后,其统计特性服从广义高斯分布（GGD）,利用最大似然（ML）估计,推导出GGD的两个参数[α]、[β],提出了利用Newton-Raphson法对[β]进行快速迭代求解。并将[α]、[β]作为SAR图像的纹理特征,利用K-Means对其进行分割。通过对典型的SAR图像结果分析,表明了该算法的有效性。     

星载SAR图像中居民地专题信息增强的方法探讨

探讨了通过SAR图像中的纹理信息以增强居民地专题信息的方法。首先,采用共生矩阵的方法,对图像纹理特征进行描述,产生纹理特征波段。然后,对这些特征波段进行相关分析,并采用假彩色合成增强的方法,增强居民地的专题信息。最后得到最佳增强的纹理波段组合方案。结果表明该方法能有效地增强居民地的专题信息,从而为居民地自动提取提供可靠数据。     

SAR图像处理的最新研究与应用

系统地阐述了SAR图像的特点、研究难点、处理过程、国内外最新研究方法及应用。结合国内外SAR图像最新研究动态对SAR图像消噪、纹理分割、线性特征的提取、多目标的识别、分数维方法的应用等几个热点问题作了论述。具体地论述了利用SAR图像进行目标探测与识别、目标变化评估;在民用上利用SAR图像进行矿藏资源的探测、洪涝灾害的趋势分析,并介绍了SAR信号处理算法在医学等领域取得的显著成绩。