SAR图像舰船目标检测的信息几何方法

目的 舰船目标检测是合成孔径雷达（SAR）图像在海事监测领域中的一项重要应用。由于海面微波散射的复杂性,SAR图像中海杂波分布具有非均匀性、非平稳性等特点,传统的基于恒虚警率（CFAR）的SAR图像舰船检测算法难以适应复杂多变的海杂波环境,无法实现实时有效的智能检测任务。鉴于此,本文提出了基于信息几何的SAR图像船舰目标检测方法,旨在分析统计流形及其在参数空间中的几何结构,探讨信息几何在SAR图像目标检测应用中的切入点,从新的角度提升该应用领域的理论与技术水平。方法 首先,运用威布尔分布族对SAR图像中的海杂波进行统计建模,利用最大似然方法估计SAR图像局部邻域像素的分布参数,并将不同参数下的统计分布作为威布尔流形上的不同点;其次,融合高斯分布的费歇耳度量来构造威布尔流形空间中概率分布之间的测度,实现目标与背景区域的差异性表征;最后,利用最大类间方差法,实现SAR图像舰船目标检测。结果 实验和分析表明,相比于传统的基于恒虚警率的检测算法,信息几何方法可以有效地区分舰船目标和海杂波背景,降低虚警率,实现舰船目标显著性表示与检测。结论 由于舰船目标的复杂后向散射特性,如何有效地表征这一差异,是统计类检测算法的关键所在。本文依据信息几何理论,将概率分布族的参数空间视为微分流形,在参数流形上构造合适的黎曼度量,对SAR图像中各像素局部邻域进行测度表征,可以显著性表示目标与背景杂波之间的统计差异,实现舰船目标检测。     

遥感图像中舰船检测方法综述

随着遥感成像技术的发展,遥感图像中大型移动目标的检测和识别成为可能,舰船目标检测和识别就是在这一背景下提出的.在参考大量文献的基础上,回顾了舰船检测的发展历程,分析了其研究现状,对舰船检测方法进行了综述并分类,在此基础上对各类算法进行对比,最后给出了该领域存在的问题和发展趋势.     

基于目标多特征的SAR影像舰船检测优化算法

针对传统的舰船检测算法无法有效避免旁瓣效应对结果的影响,及多考虑舰船与背景之间的灰度对比度而未充分利用SAR影像上目标对象的几何特征造成检测精度较低的问题,提出了一种基于舰船多特征的目标检测算法.该方法利用方位角估算法与逐步逼近法剔除旁瓣效应对计算目标对象几何特征(面积、长宽比和矩形度)及灰度对比度特征的影响,利用变异...     

一种基于矩不变的SAR海洋图像舰船目标检测算法

提出了一种先分离SAR图像场景中的陆地和海洋区域，再利用矩不变自动门限法对分离出的海洋子场景进行舰船目标检测的算法。对数据处理的结果表明，该方法能够有效、快速、准确地检测到SAR海洋图像中的舰船目标。     

一种提取目标图像最小外接矩形的快速算法

在图像分类与识别算法研究中,目标几何特征的提取通常需要计算目标图像的最小外接矩形以获取长、宽等属性。针对该特点,提出一种利用顶点链码与离散格林理论相结合的方式提取目标图像的最小外接矩形的算法。该算法只需根据顶点链中垂直或水平方向上的点坐标即可求出目标的面积、形心和主轴。基于顶点链码和离散格林的主轴法和旋转法可快速求出目标的最小外接矩形。实验结果表明,旋转法的运算速度是现有算法的2倍左右,主轴法的速度又比旋转法快速2倍左右。     

图像轮廓提取技术在包装计量检验中的运用

商品的过度包装,会带来资源浪费与环境污染的问题,且以往对于包装的计量检验多为手工测量结合人工评判的方式,检定精度、效率及其自动化程度较低,已无法满足当今大量的商品包装检测需求。因此,以国家标准GB23350-2009《限制商品过度包装要求食品和化妆品》为依据,提出一种基于图像轮廓提取技术的包装计量检验方法：首先利用美国ogp公司的多元传感器测量装置,采集被测商品的垂直面图像;再将图像传入QVI Portal上位机软件,调用图像轮廓提取算法;最后根据国家计量技术规范JJF 1244-2010《食品与化妆品包装计量检验规则》中的基本测量和计算方法,创新性地运用最小面积外接矩形理论计算商品初始包装体积,判断是否存在过度包装现象。对化妆品类商品进行检定测试,的确能够准确、快速地计算其初始包装体积,大大提高了包装计量检验的精度、效率及其自动化程度。     

一种基于二次Gamma核的SAR图像舰船目标检测方法

针对CFAR检测方法在强海杂波环境中虚警率过高的问题,该文提出了利用二次Gamma核的目标检测方法对SAR图像舰船目标进行检测。该方法可以克服CFAR目标检测方法的缺陷,在强海杂波环境中能有效检测目标,通过实验证明了该方法大大提高了图像的平均信杂比,降低了检测的虚警率。     

基于SAR图像的海洋舰船目标检测技术

合成孔径雷达图像水面舰船检测技术作为一种受到普遍关注的获取舰船信息的有效手段,本文针对SAR图像中海洋背景和舰船目标的各自特点,根据近年来国内外运用SAR所取得的成果,总结了SAR图像海洋舰船目标检测系统的一般流程,并详细回顾和分析了舰船检测流程中各环节所用的常用算法及其存在的优缺点.     

一种获取图像区域最小外接矩形的算法及实现

给出了二值数字图像区域外接矩形的一种获取算法。对于图像方形点阵中的8近邻的情形,建立了标定区域边界的基本圈,通过自动标定区域边界取得其像素点集,最后培出了获取图像区域最小外按矩形的实现方法。     

全景图像海天线提取及舰船目标自动检测

为实现海洋环境下全景摄像机自动目标检测,提出了一种全景图像海天线提取算法及海天线上舰船目标检测方法;首先,分析了全景图像中海天线的成像特点,使用基于分区的自适应阈值Canny边缘检测算法进行边缘检测,并对海天线边缘进行双阈值梯度方向过滤;然后,对图像边缘进行细化,提出了基于最长曲线法的海天线边缘提取算法并进行椭圆拟合得到海天线边缘成像椭圆方程;最后,介绍了根据海天线椭圆方程对海天线上舰船目标进行检测的方法;使用3种不同海洋环境下拍摄的图像进行了实际测试,实验结果表明:该方法可有效地检测出复杂海天背景下的海天线及海天线上舰船目标,海天线提取成功率可达95%以上,对径向成像高度超过10个像素的目标识别成功率可达90%。     

Logistic回归筛选零值绝缘子红外特征的方法

零值绝缘子是造成输配电网络对地短路故障的重要原因之一。利用红外热像技术检测零值绝缘子的关键在于获取最优且适当的红外热像特征。提出了一种Logistic回归分析筛选零值绝缘子红外热像特征的方法。利用中值滤波及小波自适应扩散法进行红外热像去噪和灰度拉伸法增强图像对比度;采用二维最大熵阈值分割形成二值图,经过二值图像填充处理,自动截取绝缘子串区域最小外接矩形,得到绝缘子串区域矩形图像,通过灰度-梯度共生矩阵提取矩形区域13个纹理特征参数;应用Logistic回归分析对污秽等级和纹理特征组成的14个特征参数进行筛选,得出其中7个参数对分类结果有显著性影响。实验表明,该方法实现简单,能有效筛选特征参数,剔除冗余数据。     

高分辨率遥感图像中机场目标的并行快速提取

针对高分辨遥感图像机场目标检测存在漏检和误检,鲁棒性低,且处理多幅图片速度慢的特点,提出一种基于批量化并行处理模式的遥感图像机场目标提取方法。利用模糊增强方法对图像进行预处理,利用基于像素梯度和方差信息的模糊边缘检测算法对图像进行边缘检测,从中筛选出长直线,利用Hough变换提取其中平行的直线作为机场跑道特征。在得到的特征点中选取种子点进行区域生长,从而提取出完整的机场目标。利用MPI多进程并行处理的编程方法来实现对多幅图片中机场目标的批量化并行快速提取。实验结果表明该算法具有很好的鲁棒性,能准确地检测并提取出完整的机场目标,能够大幅度提高程序处理多幅图片的速度。     

一种含参数的双线性有理插值的图像缩放方法

通过一种基于函数值的分母与分子均为一次的线性有理插值函数构造出带参数的叹线性有理插值函数,该函数形式简单,灵活度高。利用该函数提出了一种新的图像插值算法,实验表明,该方法控制灵活,能有效实现图像的缩放。     

MER方法在工程图纸字符识别中的算法研究与应用

如何把数字图像中各种长度和角度书写的字符或字符串统一识别、组合并校正成归一化的水平方向,以供后续准确的字模识别,是工程图纸数字图像字符识别中必须首先解决的问题.应用计算最小邻接矩形方法来实现上述目标,取得了良好效果.     

基于变差函数的中高分辨率SAR影像农村建筑区提取

目的 基于中高分辨率影像进行大范围的农村建筑区提取时,由于影像分辨率的限制以及农村建筑区规划自身规划特点等因素,造成了传统变差函数方法的高错分误差。为了准确提取农村建筑区,为后续获取建筑密度和人口密度等工作建立基础,提出了一种基于迭代P参数法的阈值确定方法。方法 通过设定亮度阈值,在变差函数纹理计算中为满足条件的像元点赋以权值。本文方法确保在4个方向都满足条件的像元点(认为是建筑区)获得较大的变差函数值加成,而仅在一个方向或者没有方向满足条件的像元点(认为是非建筑区)获得较小加成或不变,以此改进传统变差函数方法,抑制了农村建筑区与周边非建筑区的混淆。结果 以Radarsat-2的多个极化波段影像为数据源进行了实验,改进变差函数方法在实验区1与实验区2的各个波段平均检测率分别为91.58%和90.11%,平均错分误差分别为19.83%和31.87%。结论 与传统变差函数方法以及最小距离法相比,既保证了较高的检测率,同时显著降低了错分误差,不足之处是在建筑区与非建筑区的边缘处以及与建筑区具有相似纹理特征的非建筑区处出现错分,需要进一步的研究和完善。     

一种新的高分辨率SAR图像道路提取算法

针对高分辨率SAR图像中道路目标难以有效提取的问题,提出一种新的高分辨率SAR图像道路提取算法,它结合了参数化内核图割和数学形态学算法。利用参数化内核图割对高分辨率SAR图像中的道路目标进行初级分割,用数学形态学填充空洞,平滑道路边缘;基于道路的几何特征,使用矩阵度、改进的长宽比、复杂度等因子去除虚警;针对处理过程中出现的道路断裂情况,利用数学形态学提取道路目标的中心线,同时根据线段邻近性、方向一致性准则对其断裂部分进行连接,用数学形态学还原道路宽度,得到道路提取结果。实验结果表明该算法不用进行SAR图像预处理,也可以有效抑制相干斑噪声,并且能准确、较为完整地提取道路目标。     

面向对象的高分辨率SAR图像处理及应用

目的随着合成孔径雷达(SAR)技术和分辨率的不断提高,越来越多的空间细节呈现在高分辨率SAR影像上。与此同时,SAR图像的数据量越来越大,人们对其应用需求也越来越高,这使得传统的基于像素的SAR处理方法不再适用。面向对象分析技术以像元集合——"对象"为分析单元,为高分辨率遥感图像处理提供了有效的思路,并日渐成为遥感、摄影测量以及GIS等领域所关注的对象和研究热点之一。目前该技术在光学遥感中已经得到了广泛的应用,但在SAR图像处理中的应用还处于起步阶段。方法本文在简要阐述面向对象分析技术起源和特点的基础上,对SAR图像面向对象技术中常用的多尺度分割算法进行了分类分析,接着对面向对象技术在SAR遥感的应用方向进行全面介绍,最后对面向对象技术在SAR上的应用进行了总结与展望。结果面向对象分析技术在SAR图像处理中的应用主要分为以下五个方面:地物分类、城市信息提取、变化检测、海洋应用、森林应用。结论面向对象分析技术在解决高分辨率SAR图像尺度效应、抑制噪声等方面有着重要作用。目前,国外学者在基于SAR的面向对象分析技术研究上已经取得了一定的进展,但总体上该技术仍面临诸多问题,需要进一步的研究和完善。     

A novel method for speckle noise reduction and ship target detection in SAR images

It is very difficult to detect small targets when the scattering intensity of background clutter is as strong as the targets and the speckle noise is serious in synthetic aperture radar (SAR) images. Because the scattering of man-made objects lasts for a longer time than that of background clutter in azimuth matching scope, it is much easier for man-made objects to produce strong coherence than ground objects. As the essence of SAR imaging is coherent imaging, the contrast between targets and background clutter can be enhanced via coherent processing of SAR images. This paper proposes a novel method to reduce speckle noise for SAR images and to improve the detected ratio for SAR ship targets from the SAR imaging mechanism. This new method includes the coherence reduction speckle noise (CRSN) algorithm and the coherence constant false-alarm ratio (CCFAR) detection algorithm. Real SAR image data is used to test the presented algorithms and the experimental results verify that they are feasible and effective.