極化SAR圖像變化檢測(cè)技術(shù).pdf

1、極化合成孔徑雷達(dá)（PolarimetricSynthetic Aperture Radar，PolSAR）的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地物的多極化測(cè)量，為變化檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了多維的數(shù)據(jù)支持。本文以“極化SAR圖像變化檢測(cè)技術(shù)”為課題，對(duì)單極化SAR變化檢測(cè)算子進(jìn)行了定量評(píng)估，針對(duì)地物的散射機(jī)制，研究了多極化SAR圖像變化檢測(cè)技術(shù)，論文結(jié)構(gòu)主要安排如下：<

2、br>　?。?）傳統(tǒng) SAR圖像變化檢測(cè)評(píng)價(jià)方法僅僅針對(duì)少量單波段單極化圖像進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，其數(shù)據(jù)依賴性太強(qiáng)，并且缺乏有效的論證，無(wú)法在“廣義角度”評(píng)價(jià)算法的優(yōu)劣。針對(duì)這一問題，本文以HH極化MSTAR(Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition) SAR數(shù)據(jù)集為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在大容量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)經(jīng)典SAR變化檢測(cè)算子進(jìn)行了定量評(píng)估。首先，利用變化檢測(cè)算子來(lái)對(duì)測(cè)試樣本與訓(xùn)

3、練樣本集產(chǎn)生差異數(shù)據(jù)集；而后，通過獲得差異數(shù)據(jù)集中最小變化所對(duì)應(yīng)的訓(xùn)練樣本類型，來(lái)與測(cè)試樣本進(jìn)行目標(biāo)類型匹配；最后，通過目標(biāo)識(shí)別率來(lái)定量地評(píng)估各種經(jīng)典變化檢測(cè)算法的性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法可以避免變化判決中的閾值選取過程，能夠高效客觀地評(píng)價(jià)SAR變化檢測(cè)算子。
　　（2）利用地物散射機(jī)制的特點(diǎn)，提出了一種基于三種散射模型的極化 SAR圖像變化檢測(cè)方法。首先，對(duì)地物目標(biāo)建立體散射、表面散射、二次散射這三類模型，利用精制極化 Lee

4、濾波器對(duì)每類散射機(jī)制的協(xié)方差矩陣進(jìn)行濾波，實(shí)現(xiàn)地物的粗檢測(cè)；然后，利用復(fù)Wishart距離算子來(lái)測(cè)量同類地物之間的“變化距離”；最后，通過手動(dòng)試差法（Manual Trial-and-Error Procedure，MTEP）來(lái)得到最終的變化掩膜?；谏⑸錂C(jī)制模型的極化SAR圖像變化檢測(cè)，體現(xiàn)了先分類后檢測(cè)這一原則，能夠很好地剔除虛警與漏警，同時(shí)復(fù)Wishart距離算子能夠不受圖像統(tǒng)計(jì)特征的制約，故而可以很好地保留細(xì)節(jié)信息，從而使得變化

5、檢測(cè)的結(jié)果更加精細(xì)與準(zhǔn)確。
　?。?）三種散射模型在應(yīng)用時(shí)一般假設(shè)地物目標(biāo)是服從反射對(duì)稱性的，但反射對(duì)稱性條件下，某些散射單元的協(xié)方差矩陣的相干項(xiàng)可能會(huì)出現(xiàn)零的情況。針對(duì)這一現(xiàn)象，提出了一種基于四種散射模型的極化 SAR圖像變化檢測(cè)方法。首先，在對(duì)散射中心分解成三種模型的基礎(chǔ)上，再引入一個(gè)螺旋體分量，而后，仍然采用精制極化Lee濾波器以及復(fù)Wishart距離算子來(lái)獲取最后的二值圖像。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，螺旋體分量的引入能夠有效地抑制人造