基于素描線補(bǔ)全策略和區(qū)域特征學(xué)習(xí)的SAR圖像分割.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）由于其特殊的成像機(jī)制獲得了在軍事和民用多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。SAR系統(tǒng)不易受環(huán)境的影響，能夠不間斷工作，獲取的圖像質(zhì)量高。但是隨著獲取的數(shù)據(jù)量的增大，對SAR圖像的理解和解譯成為一個急需解決的問題。圖像分割作為圖像處理中一個基礎(chǔ)和關(guān)鍵步驟，分割質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響后續(xù)的目標(biāo)提取、分類等結(jié)果。SAR圖像初始素描模型是對SAR圖像的一種稀疏表示。本文在SAR圖像初始素描模型

2、的基礎(chǔ)上，提出了一種基于素描線補(bǔ)全策略和區(qū)域特征學(xué)習(xí)的SAR圖像分割方法，本文的主要工作如下：
　　首先，提出了射線聚類素描線補(bǔ)全方法和區(qū)域圖提取方法。依據(jù)SAR圖像初始素描模型獲取SAR圖像素描圖，根據(jù)素描線聚集度將素描線劃分成兩類：一類為代表聚集地物的素描線，一類為代表邊界、線目標(biāo)和獨(dú)立目標(biāo)的素描線。對于代表聚集區(qū)域的素描線，使用形態(tài)學(xué)方法進(jìn)行擴(kuò)充在素描圖上得到聚集區(qū)域區(qū)域圖，對于代表邊界、線目標(biāo)和獨(dú)立目標(biāo)的素描線，提出了射線

3、聚類方法對素描線短缺的部分進(jìn)行補(bǔ)全使之形成封閉區(qū)域。論文闡述了射線聚類對短缺素描線進(jìn)行補(bǔ)全的思想、詳細(xì)說明了射線聚類進(jìn)行素描線補(bǔ)全的的流程，定義了種子點(diǎn)、射線等概念、解釋了射線簇的劃分方法以及如何利用射線長度突變信息確定射線是否短缺。在補(bǔ)全的素描線上構(gòu)造幾何結(jié)構(gòu)窗，得到結(jié)構(gòu)區(qū)域區(qū)域圖，最后得到SAR圖像區(qū)域圖，區(qū)域圖是相比于素描圖更稀疏的一種表示，是對圖像的一種初始劃分。
　　其次，提出了一種基于區(qū)域圖和特征學(xué)習(xí)的SAR圖像分割方

4、法。在區(qū)域圖的基礎(chǔ)上，將SAR圖像劃分為像素空間的聚集區(qū)域、勻質(zhì)區(qū)域和結(jié)構(gòu)區(qū)域。對于聚集區(qū)域和勻質(zhì)區(qū)域，分別利用詞袋模型進(jìn)行特征學(xué)習(xí)，再利用層級聚類分析方法對聚集區(qū)域中的各個子區(qū)域和勻質(zhì)區(qū)域中的各個子區(qū)域的特征分別進(jìn)行聚類，聚類結(jié)果即為這兩種區(qū)域的分割結(jié)果。對于結(jié)構(gòu)區(qū)域，使用分水嶺分割進(jìn)程超像素劃分并合并超像素，利用素描線和灰度統(tǒng)計(jì)特征將結(jié)構(gòu)區(qū)域合并后的超像素融合到勻質(zhì)區(qū)域中或聚集區(qū)域中，最終得到SAR圖像分割結(jié)果。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的