基于改进SLIC算法的SAR图像海陆分割

海陆分割在提高SAR图像舰船目标检测精度方面具有十分重要的意义。针对传统算法不能很好地对SAR图像进行海陆分割,提出了基于改进SLIC超像素分割和分层区域合并准则(HSWO)的海陆分割算法。针对SAR图像统计特性,首先对SLIC超像素分割和HSWO算法模型分别进行改进,然后用SLIC超像素分割算法对图像进行超像素分割,并按照分层区域合并准则对超像素块进行聚类,最终实现海陆分割。实验表明,所提出的改进模型具有较高的处理精度和处理效率,相比于其他算法更适用于SAR图像的海陆分割,具备一定的工程应用价值。     

基于SLIC超像素分割的SAR图像海陆分割算法

海陆分割在合成孔径雷达(SAR)图像的海面目标检测以及海岸线提取等海洋应用方面具有非常重要的意义。针对合成孔径雷达图像的特点,提出了基于SLIC超像素分割的SAR图像海陆分割算法。首先为抑制SAR图像固有相干斑噪声并较好地保留图像的边缘信息,采用精致Lee滤波对图像进行预处理。然后对图像进行SLIC超像素分割,再将分割后的图像进行FT区域显著性检测以及显著值相似度聚类。最后将处理后的图片二值化得到海陆分割结果。实验结果表明,本文所提海陆分割算法具有很高的处理精度以及较高的处理效率。     

基于混合模型的SAR影像海陆分割算法

合成孔径雷达(SAR)影像的海陆分割是诸如海洋目 标检测和识别等基于海洋区域SAR影像解译的基础和关键环节之一。为解决复杂背景下遥感 影像海陆分割问题,提出一种基于混合概率模型的海陆分割算 法。首先利用Harris角点检测算法检测出影像中包含角点 的图像子块,进而通过均值漂移(MS,mean-shift)算法对图像子块进行聚类分析得到陆地 区域的 像素样本;然后利用陆地的像素样本,通过最大期望(EM,expectation maximization)迭代 算法拟合出混合模型概率 密度分布的相关参数;最后通过混合概率模型检测出陆地前景区域,得到 海陆分割结果。实验证明,本文方法能够对包含海陆的异质遥感影像实现有效的海陆分割。     

一种基于马尔可夫随机场的SAR图像分割新方法

该文提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的合成孔径雷达(SAR)图像分割新方法。在传统MRF的邻域基团势函数基础上,引入了图像邻域中各个像素的强度差值以及像素之间的距离因子,使SAR图像中空间上下文信息得到了更加充分的利用。根据贝叶斯定理将图像分割问题转化为最大后验概率的求取问题,运用迭代条件模型(ICM)算法求得最大后验概率的解。在实验中,将该文提出的方法、传统上使用ICM以及模拟退火(SA)优化方法的MRF分割运用于模拟的SAR图像以及真实SAR图像。比较结果证明,该文的方法在误分率以及抗噪性上更具优势。     

改进U-Net网络的接地网图像超像素分割北大核心CSCD

研究基于改进U-Net网络的接地网图像超像素分割方法,提升红外图像超像素分割效果。通过主成分分析法降维处理接地网腐蚀红外图像;利用Turbopixel超像素分割法分割降维后的红外图像,获取数个超像素区域;在全卷积U-Net网络内添加可变形卷积与重构上采样卷积,并利用反向传播算法,优化网络参数,建立改进的全卷积U-Net网络结构;在改进的全卷积U-Net网络内分割获取的数个超像素区域,输出红外图像超像素自动分割结果。实验证明:该方法可有效降维处理接地网腐蚀红外图像,实现红外图像超像素分割,分割后的红外图像边界清晰;在不同分辨率时,该方法的Dice相似性系数较高、Hausdorff距离较低,具备较高的红外图像超像素分割精度。     

一种融合局部像素信息和改进NLFCM的SAR图像分割方法

针对传统局部信息模糊C均值聚类算法权重系数仅由像素间欧式距离决定，无法准确衡量和充分利用像素间的相似性，对SAR图像分割不准确的问题，提出了一种全新的局部信息相似性描述方法，并结合图像的非局部信息，对像素到聚类中心的距离和像素隶属度计算方法进行改进，并提出了一种同时包含图像局部和非局部信息的改进SAR图像分割方法。实验表明，与其他模糊聚类方法相比，该方法在抑制SAR图像相干斑噪声的同时，能较好地保护SAR图像目标的边缘和细节，具有很好的SAR图像分割效果。     

一种新颖的亚像素级SAR图像水陆分割方法

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像水陆分割对水域识别、洪水监测等领域研究具有重要意义。然而,星载SAR图像的空间分辨率通常在米至十米量级,水域边界上会存在大量既包含陆地又包含水域的混合象元。传统像素级水陆分割算法难以获取高精度的水陆分割结果。本文提出一种新颖的亚像素级SAR图像水陆分割方法,该方法采用一种改进的非局域滤波算法抑制相干斑噪声,再利用模糊C均值聚类算法进行像素级水陆分割,在此基础上应用基于双三次样条插值与几何主动轮廓模型的精分割方案,获取更高精度的亚像素级水域轮廓。本文以南水北调中线工程水源地——丹江口水库为实验区域,利用国产高分三号（GF-3）卫星的多模式SAR图像,开展水陆分割验证实验。实验结果表明,所提方法可实现亚像素级精度的水陆分割,与传统方法相比,平均像素偏移精度提升一个数量级。     

一种遥感图像中海岸线的提取方法

针对遥感图像中海水和陆地区域分割和海岸线提取的问题,提出了新的区域分割和边界提取。首先对目前存在的分割技术进行分析,确定这些方法的局限性和缺陷,然后回归到最基本的阈值分割和边缘检测技术,并受这些基本算法的启发提出一种边界寻找和阈值分割的方法,并通过实验证明了这种方法在进行海陆分割和海岸线的提取方面的有效性,最终实现了海陆分割和海岸线的提取。     

一种基于测地线距离的极化SAR图像快速超像素分割算法

针对传统的极化SAR(PolSAR)图像超像素分割算法中采用的距离度量对相似性表征能力不足的问题,该文提出了一种基于测地线距离的极化SAR图像快速超像素分割算法.首先,对图像进行正六边形初始化与不稳定点初始化;其次,利用实对称Kennaugh矩阵之间的测地线距离来度量当前不稳定点与其搜索范围内其他聚类中心点之间的相似度...     

一种新的图像超像素分割方法

针对现有超像素分割方法无法自动确定合适的超像素数目,以及难以有效贴合图像目标边界等问题,该文提出一种新的利用局部信息进行多层级简单线性迭代聚类的图像超像素分割方法。首先,运用基于局部信息的简单线性迭代聚类(LI-SLIC)对原始图像进行超像素初分割,然后,根据超像素的色彩标准差对其进行自适应多层级迭代分割,直至每个超像素块的色彩标准差小于预设阈值,最后,利用相邻超像素间的色彩差异对过分割的超像素进行合并。为验证方法的有效性,该文采用Berkeley, Pascal VOC和3Dircadb公共数据库作为实验数据集,并与其他多种超像素分割方法进行了比较。实验结果表明,该文提出的超像素分割方法能更精确贴合图像目标边界,有效抑制图像过分割和欠分割。     

基于改进双边网络的SAR图像海陆分割方法

海陆分割是海岸线提取、近岸目标检测的一个基本步骤。传统的海陆分割算法分割准确度差,参数调节繁琐,难以满足实际应用要求。卷积神经网络能够高效地提取图像多个层次特征,广泛应用于图像分类任务,可作为海陆分割新的技术途径。其中双边网络(BiSeNet)能有效平衡分割精度和速度,在自然场景图像语义分割任务上取得了较好的表现。但对于SAR图像海陆分割任务,双边网络难以有效提取SAR图像的上下文语义信息和空间信息,分割效果较差。针对上述问题,该文根据SAR图像特点减少双边网络中空间路径的卷积层数,从而降低空间信息的损失,并选用ResNet18轻量化模型作为上下文路径骨干网络,减少过拟合现象并提供较广阔的特征感受野,同时提出边缘增强损失函数策略,提升模型分割性能。基于高分三号SAR图像数据的实验表明,所提方法可有效提升网络的预测精度和分割速率,其分割准确度和F₁分数分别达到了0.9889和0.9915,对尺寸大小为1024×1024的SAR图像切片处理速率为12.7 frames/s,均优于当前主流的分割网络框架。此外,所提网络的规模较BiSeNet减少50%以上,并小于轻量级的U-Net架构,同时网络有较强的泛化性能,具有较高的实际应用价值。      

核估计的最佳阈值SAR图像海岸线提取

针对SAR图像海陆分割的最佳阈值难以确定的问题，提出了一种差值核估计的自适应最佳阈值SAR图像海岸线提取方法。首先将图像的频数分布直方图看作一组以灰度值为横坐标和以频数为纵坐标的数据点集，然后以任一点为中心点构建左右两个邻域；定义两邻域内点横坐标到中心点横坐标距离的核函数；以核函数为权重先计算中心点纵坐标与左邻域内所有点纵坐标之差的加权平均值，再计算右邻域内所有点纵坐标与中心点纵坐标之差的加权平均值，并定义后者与前者之差为该数据点在直方图中坡度由陡变缓的跳变幅度，最后将拥有最大跳变幅度的数据点对应的横坐标作为海陆分割的最佳阈值。为去除初始分割结果中海陆交界处的不规则形状像素集，设计基于滤波操作的后处理过程。对真实大尺度SAR图像提取结果的定量评价表明提出方法可以高精度地提取出光滑、连续的海岸线，相较其他阈值分割法有更强的实用性。     

基于广义Gamma分布的高分辨率SAR图像海岸线检测

本文针对高分辨率SAR图像,采用广义Gamma分布（GΓD）对杂波进行建模,在此基础上提出一种基于水平集分割的海岸线检测方法.GΓD是一种高度灵活的经验分布模型,能够对SAR图像不同类型的地物进行有效建模,其参数可由对数累量法估计得到.基于该分布建立能量泛函,并通过水平集方法最小化能量泛函进行海陆分割,得到海岸线检测结果.利用两幅TerraSAR-X实测SAR图像实验证明,该方法可以实现更精确的海岸线检测.     

一种超分辨SAR图像水域分割算法及其应用

合成孔径雷达(SAR)图像水域分割在湖泊、河流等陆地水文监测领域有重要的研究意义。由于SAR图像分辨率不足所导致的陆地与水域边界模糊, 会影响水域分割精度。该文以中国青藏高原地区的多庆错湖为研究对象,使用Sentinel-1A SAR图像数据,综合运用深度残差模型、通道注意力与亚像素卷积,提出一种基于亚像素卷积的增强型通道注意力深度残差超分辨网络,对滤波后的SAR图像进行重建、水域轮廓提取与精度分析。通过比较不同超分辨算法下的重建结果及水域轮廓提取精度,该文算法在重建效果与提取精度上都较传统方法有明显提升,并具有很好的鲁棒性。     

一种超分辨SAR图像水域分割算法及其应用

合成孔径雷达(SAR)图像水域分割在湖泊、河流等陆地水文监测领域有重要的研究意义.由于SAR图像分辨率不足所导致的陆地与水域边界模糊,会影响水域分割精度.该文以中国青藏高原地区的多庆错湖为研究对象,使用Sentinel-1A SAR图像数据,综合运用深度残差模型、通道注意力与亚像素卷积,提出一种基于亚像素卷积的增强型通道注意力深度残差超分辨网络,对滤波后的SAR图像进行重建、水域轮廓提取与精度分析.通过比较不同超分辨算法下的重建结果及水域轮廓提取精度,该文算法在重建效果与提取精度上都较传统方法有明显提升,并具有很好的鲁棒性.     

利用RJMCMC算法的可变类SAR图像分割

自动确定地物类别数是SAR图像分割方法研究的重点和难点问题,为此,提出一种自动确定类别数的SAR图像分割算法。首先假定SAR图像中各像素强度服从同一独立的Gamma分布并以此建立图像模型;根据贝叶斯定理构建刻画图像分割的后验概率模型;设计RJMCMC（Reversible Jump Markov Chain Monte Carlo）算法模拟该后验概率模型,以确定图像类别数并同时完成区域分割。在提出的RJMCMC算法中,设计的移动操作类型包括:分裂或合并实类、改变参数矢量、改变标号及生成或删除空类。为了验证提出的可变类分割算法,分别对真实及模拟SAR图像进行可变类分割实验,定性及定量精度评价结果表明该算法的可行性及有效性。      

一种复杂背景下的电力设备红外图像分割方法

针对背景复杂的电力设备红外图像分割问题,提出一种新的分割方法。该方法运用线性谱聚类算法(LSC)对图像做超像素分割,将颜色、距离相似的像素聚类至同一个中心;利用在全局图像基础上计算所得的Otsu阈值对各超像素块做背景预标记,并利用最大相似度区域合并算法(MSRM)对超像素块进行合并,在得到目标设备的同时,有效降低了过分割和欠分割率;最后运用数学形态学算法对图像做后处理,在保证设备特征的前提下提高目标设备分割精度。实验表明,在复杂背景下与其他算法相比,该方法可得到更为准确、完整的目标设备。     

融合纹理特征与螺旋状搜索聚类的超像素分割算法及应用

针对传统SLIC(simple linear iterative clustering)超像素分割算法没有综合考虑图像的纹理信息特征,导致对边缘信息较强和纹理复杂的图像进行超像素分割时,出现边缘检测不灵敏,分割效果不理想的问题.提出了把原图像先经过噪声抑制提取出纹理特征分量,构建以颜色特性、纹理特征和空间位置特征相融合的相似性度量方法.改进后的方法提高了边缘检测的灵敏度,增强了算法在对边缘信息较强和纹理复杂图像进行分割时的鲁棒性.另外,提出利用螺旋线状的搜索方式进行聚类,加速了算法的收敛速度,提高了分割效率.改进后的方法在BSDS500公共数据集上进行了实验,结果显示改进后的方法在边缘召回率、欠分割错误率、可完成的分割精度以及算法运行时间四项指标上优于传统算法.     

基于图注意力网络的半监督SAR舰船目标检测

基于深度学习的合成孔径雷达(SAR)舰船目标检测近年得到了快速发展。然而,传统有监督学习需要大量的标记样本来训练网络。针对此问题,该文提出一种基于图注意力网络(GAT)的半监督SAR舰船目标检测方法。首先,设计了对称卷积神经网络用于海陆分割。随后,完成超像素分割并将超像素块建模为GAT的节点,利用感兴趣区域池化层提取节点的多尺度特征。GAT采用注意力机制自适应地汇聚邻接节点特征实现对无标记节点的分类。最后,将预测为舰船目标的超像素块定位到SAR图像中并获得精细检测结果。在实测高分辨SAR图像数据集上验证了所提方法。结果表明该方法可以在少量标记样本下,以低虚警率实现对舰船目标的可靠检测。     

改进的分水岭算法用于X光医学图像分割

为了提高医学图像分割质量,提出了一种基于X光医学图像的改进分水岭算法。算法在应用分水岭算法前首先对感兴趣图像进行预处理,包括对感兴趣区域进行最小阈值法,分离背景区,对前景区运用腐蚀和膨胀运算得到候选区;在分水岭变换过程中,通过像素聚类合并准则,将与主像素聚类有相同特性的次像素聚类加入到分割结果中,最终得到合并区域。试验证明,这种改进的分水岭算法使过分割现象得到减少,有效地分割和提取医学图像中的病变区域。