SAR圖像變化檢測算法研究.pdf

1、由于合成孔徑雷達(SAR)不受大氣條件和云層覆蓋等相關(guān)條件的影響，因此，多時相SAR圖像技術(shù)在人們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。本論文主要就SAR圖像變化檢測技術(shù)中的兩時相SAR圖像差異圖的構(gòu)造、差異圖上的自動分類和基于GPU的SAR圖像變化檢測方面進行了深入的研究，獲得了有效的方法，解決了SAR圖像變化檢測中面臨的一些實際的問題。
　　 首先就兩時相SAR圖像差異圖的構(gòu)造方法進行了研究，提出了一種基于鄰域比值的差異圖構(gòu)造算法

2、。該算法以比值差異圖算法為基礎(chǔ)結(jié)合像素點的鄰域信息，能夠有效地減少SAR圖像所具有的斑點噪聲，通過實驗對比經(jīng)典的比值差異圖構(gòu)造算法和近年來流行的對數(shù)比值差異圖構(gòu)造算法，顯示了所提出的基于鄰域比值的差異圖構(gòu)造算法在構(gòu)造差異圖上具有更好的性能，體現(xiàn)了本文所提出算法的優(yōu)越性。
　　 然后主要就無監(jiān)督閾值算法進行了研究，提出了一種無監(jiān)督閾值算法，該算法基于一種單邊擬合策略處理SAR圖像變化檢測技術(shù)，通過分析SAR圖像變化檢測問題的內(nèi)在本

3、質(zhì)，提出了單邊擬合的閾值策略。其中，兩個單邊直方圖統(tǒng)計分布模型被提出，結(jié)合相關(guān)的模型參數(shù)估計策略求得變化類和非變化類的概率統(tǒng)計分布，應(yīng)用貝葉斯決策理論自動地確定最終的閾值。通過對兩組公開的SAR圖像數(shù)據(jù)集和一組私有的SAR圖像數(shù)據(jù)集進行實驗，結(jié)果表明所提出的算法是有效的，并且對于直方圖具有很大交疊的情況仍然能夠得到較精確的結(jié)果，體現(xiàn)了所提出算法的優(yōu)越性。
　　 之后在所提出的無監(jiān)督閾值算法基礎(chǔ)上進一步研究了隱馬爾科夫隨機場在SA

4、R圖像變化檢測上的應(yīng)用。因為隱馬爾科夫隨機場方法的局限性，即所選用的能量函數(shù)都采用“硬”劃分的模型，而忽略模糊的因素，在處理復(fù)雜的地貌場景時，隱馬爾科夫隨機場技術(shù)很難得到令人滿意的結(jié)果。本文提出了一種基于模糊方法的隱馬爾科夫隨機場算法，該算法能夠有效地解決比值差異圖中的SAR圖像變化檢測問題。該算法充分結(jié)合了隱馬爾科夫隨機場構(gòu)建空間一致性的能力和模糊方法靈活準(zhǔn)確的能力，有效地提高了SAR圖像變化檢測的檢測精度。應(yīng)用所提出的模糊能量函數(shù)可

5、以有效地減少在每次迭代過程中因為“硬”劃分所引起的錯誤積累問題。通過應(yīng)用相關(guān)SAR數(shù)據(jù)進行實驗表明，所提出的算法比起傳統(tǒng)的隱馬爾科夫隨機場算法和所提出的無監(jiān)督閾值算法及一些流行的閾值算法相比，具有明顯的優(yōu)越性。
　　 由于SAR圖像海量的信息帶來了巨大的計算挑戰(zhàn)，以及在SAR圖像變化檢測的應(yīng)用領(lǐng)域都需要快速的處理和及時的決斷，所以需要利用現(xiàn)有的硬件和軟件資源，發(fā)展并行SAR圖像變化檢測技術(shù)來滿足這些需求。所以最后本文提出了基于G