SAR圖像的主干道路自動提取方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)是一種主動式成像雷達，由于它具有全天時、全天候的監(jiān)測特性，并且在一定波段對植被、淺層土壤具有穿透能力，因此被廣泛應(yīng)用于農(nóng)林、地質(zhì)、水文、海洋與環(huán)境監(jiān)測、國防等領(lǐng)域。對SAR圖像處理分析方法進行研究，提高SAR圖像的解譯能力，能夠充分利用SAR圖像中包含的豐富信息，更好的發(fā)揮SAR的作用。道路是交通運輸?shù)拿}，地域連接的紐帶，利用SAR圖像準確、自動的提取主干道路，無論對于軍事偵察還是國民經(jīng)濟的各方面都有極其重要的現(xiàn)

2、實意義。
　　從SAR圖像中自動提取主干道路的困難在于，SAR圖像中存在著大量的干擾。這些干擾既包括來自道路目標附近的干擾，如汽車、樹木和路燈等等，也包括充斥于整幅圖像的相干斑噪聲，相干斑給SAR圖像的解譯造成了極大的困難。對相干斑進行抑制的預(yù)處理過程都一定程度上模糊了圖像中的線狀目標，不利于道路的提取；因此，從道路提取問題出發(fā)，將相干斑的抑制融于道路提取過程中是更合理的方法。本文所采用的均值比例算子和互相關(guān)算子利用圖像局部的統(tǒng)計

3、信息進行判決，在檢測道路基元的同時對圖像進行局部平滑以降低相干斑干擾；并且兩個算子都具有恒虛警特性，門限值由給定的虛警概率確定。
　　道路基元的數(shù)目龐大，而且相鄰的基元屬性相近，相關(guān)性極強，因此，基元的表示方法存在大量的冗余。相位編組方法能夠?qū)⑾噜彽那覍傩韵嗨频膯卧M行編組，所以，文中利用了相位編組的方法將基元組織為線段，并對得到的線段進行特征描述。針對相位編組方法運算量大的特點，文中利用基元的方向?qū)傩赃M行預(yù)判，節(jié)省了運算量，并一

4、定程度上提高了分組精度。
　　由于SAR圖像中各種干擾的作用，相位編組得到的線段是斷續(xù)的，而且仍然存在著大量的虛假目標。為了進一步將斷續(xù)的線段連接成完整的道路，并去除虛假目標，需要利用道路目標的空間上下文信息。馬爾可夫隨機場理論可以方便的將空間上下文關(guān)系模型化到結(jié)點的鄰域關(guān)系以及場的先驗概率密度分布中，因此，本文以線段作為結(jié)點，在線段的特征空間建立馬爾可夫隨機場。通過定義最優(yōu)準則函數(shù)和結(jié)點間的鄰域關(guān)系，將問題轉(zhuǎn)化為最大后驗概率意義