高光譜溢油圖像主動(dòng)輪廓分割.pdf

1、海上溢油事故會(huì)嚴(yán)重地污染海洋環(huán)境，破壞生態(tài)健康。遙感技術(shù)是溢油監(jiān)測中無法代替的重要手段，而近幾年，高光譜遙感技術(shù)憑借自身顯著的特點(diǎn)很快地成為溢油檢測的亮點(diǎn)。在對(duì)溢油事故的監(jiān)測中，溢油區(qū)域的輪廓邊界十分重要，是估計(jì)受污染面積和溢油量的基礎(chǔ)信息。然而，隨著高光譜遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，空間分辨率和光譜分辨率不斷提升，傳統(tǒng)的圖像分割算法不能充分利用其豐富的信息，無法滿足對(duì)高光譜圖像溢油區(qū)域精確分割的要求。
　　隨著水平集方法的引入，主動(dòng)輪廓

2、模型(Active Contour Model，ACM)得到了空前的發(fā)展。區(qū)域主動(dòng)輪廓模型具有自由拓?fù)渥兓?、?duì)初始輪廓不敏感、不依賴于圖像梯度、能抑制噪聲以及易于應(yīng)用拓展的特點(diǎn)。最小化能量函數(shù)的過程也就是輪廓曲線不斷逼近目標(biāo)邊界的過程，并始終可以得到光滑且連續(xù)的邊界。
　　本文研究的主要內(nèi)容是如何把高光譜圖像豐富的空間信息和光譜信息應(yīng)用于ACM模型，驅(qū)動(dòng)曲線演化，使得分割的效果更加精確。主要開展了以下兩個(gè)方面的研究工作:
　

3、　(1)為了使ACM模型能夠充分利用高光譜圖像的空間信息，引入構(gòu)造矢量圖像梯度函數(shù)改進(jìn)能量函數(shù)的長度項(xiàng)，使輪廓曲線在空間梯度信息的約束下演化停止在圖像的邊界。實(shí)驗(yàn)表明，本文改進(jìn)的模型避免了曲線演化地過度圓滑，使輪廓曲線停止到更加準(zhǔn)確的邊界。
　　(2)為了使ACM模型充分利用高光譜圖像的光譜信息，使用具有光譜識(shí)別能力的光譜角距離度量替代矢量ACM模型的距離度量，依據(jù)光譜角對(duì)光譜強(qiáng)度不變性特點(diǎn)，使改進(jìn)后的數(shù)據(jù)擬合項(xiàng)具有更好的光譜識(shí)別