SAR图像海岸线分割的超像素合并方法

由于SAR图像固有的相干斑噪声和海陆交界处复杂的地形影响,利用区域合并方法在进行SAR图像的海岸线提取过程中很容易出现误合并。为解决SAR图像海岸线分割中单一分割尺度造成的误分割问题,提出基于SLIC超像素的SAR图像海岸线分割算法,超像素分割后再利用改进的融合光谱和纹理信息的合并代价(CT-Model)进行合并,最后将海陆交界处的海岸线显示用来进行分割效果对比。实验结果表明,改进后的合并准则在SAR图像的海岸线分割上具有更好的精确度。     

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。     

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。     

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。      

极化SAR图像的联合加权极化差异度变化检测算法

以联合加权极化差异度为特征提出了一种极化SAR图像变化检测新算法。首先计算两个不同时相的极化SAR图像的极化散射差异度和极化功率差异度,然后根据二者的相对大小分配加权系数计算联合加权极化差异度,得到差异图像,最后通过阈值分割技术提取变化区域实现变化检测。利用两组美国UAVSAR系统采集的全极化SAR实测数据对算法进行了验证,结果表明,本文算法能有效检测地物的变化情况,且检测虚警少、轮廓清晰。除此之外,算法无需知道图像的统计分布,通用性强。      

基于高斯拟合局部直方图方法的近红外星图目标检测

从近红外星空图像的直方图出发,认真分析了直方图的特性,并通过对直方图低频区域图像进行高斯拟合确定了图像分割阈值。对不同阈值情况下取得的结果进行了对比。在选取8邻域内像素面积最大的10个目标作为导航目标时,该方法用的数据较少,大幅减小了计算机的工作量,从而提高了导航效率,并增快了识别速度。     

一种基于逐点阈值分割的图像边缘检测方法

提出一种对图像中每个点逐一取阈值进行分类的一种新的阈值分割算法.该算法利用图像中像素邻域的灰度值均值统计信息作为该点阈值设置的标准,并引入该点邻域内像素灰度值方差作为附加判断条件,使提取出来的日标点是图像的边缘点.事实上该阈值分割算法起到了边缘提取的效果.实验证明,本文算法起到了良好的边缘检测效果,并且验证了本算法对于以邻域统计信息作为阈值估计标准的合理性.     

多向加权Tsallis熵最大化导向的自动阈值分割方法

受噪声或随机细节、目标和背景的大小比例、成像时的点扩散等不同因素的影响,许多图像的灰度直方图呈现为无模态、单模态、双模态或者多模态样式.为了在统一框架内处理这4种不同模态情形下的自动阈值选择问题,本文提出了一种多向加权Tsallis熵最大化导向的自动阈值分割方法（Multi-directional Weighted Tsallis Entropy,MWTE）.基于新设计的反正切方向性卷积核的多尺度乘积效应,该方法将不同模态的灰度直方图转化为统一的单模态右偏灰度直方图.在4个不同方向上提取出这种特殊的单模态右偏灰度直方图后,通过多向加权策略构建出与原始图像灰度值紧密相关的加权Tsallis熵目标函数,并以该目标函数取最大值时对应的灰度值作为最终分割阈值.本文将提出的方法和3个阈值分割方法、1个软分割方法、1个活动轮廓分割方法以及1个自动聚类分割方法进行了比较.在4种不同模态情形下的4幅合成图像和50幅真实世界图像上的实验结果表明,本文提出的方法虽然在计算效率方面不占有优势,但它对不同模态的测试图像具有更稳健的分割适应性,且在量化分割精度所用的马修斯相关系数方面优于其他6个分割方法.     

一种柔性自适应SAR 图像目标分割算法

合成孔径雷达(SAR)图像分割是SAR 图像处理的基础,国内外研究者提出了很多行之有效的分割方法。典型的算法如基于单阈值形态学分割算法、基于马尔科夫随机场的分割算法等。然而,考虑实际需求,图像分割需要同时兼顾快速性和准确性,这是当前手段相对缺乏的。文中提出了一种柔性自适应SAR 图像目标分割算法,将峰值点的提取过程与恒虚警率检测算法相结合分割SAR 图像中的目标。该算法可以将散射中心信息融入到目标分割中,同时完成目标分割和峰值点提取,是一种快速而又精确的图像分割算法。最后,该文基于数据集对算法进行了验证,证实了该算法的合理性与可行性。     

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.     

一种简单易行的运动对象分割方法

在兼顾运动图像分割效果和实时性的原则上,提出了一种简单有效的分割方法。首先利用二次帧差的方法求出图像帧的运动区域,去除结果中不准确的小区域,最后利用二次扫描的方法填充该区域。实验证明：利用该方法得到了较好的分割效果并节省了处理时间。     

高分三号SAR精准海陆分割的混合策略方法

高分三号（GF-3）是我国第一颗多极化雷达卫星，主要用于海洋遥感和海面监测，其中海陆分割是重要的预处理步骤.文章针对GF-3多极化合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）的精准海陆分割，提出了创新的混合策略方法，可提高分割性能对于相干斑噪声、风浪、成像等因素的稳健性.针对不同的极化通道采取三种不同的策略:1）对数混合高斯模型，用于确定海陆比，将纯陆地和纯海洋图像与海陆图像区分开，同时根据混合模型参数对海陆图像进行精细聚类；2）大津法，通过分别在对数域和复数域实现类间方差最大化，产生基于灰度信息的海陆掩膜；3）对数累积量，分析纹理信息，通过对数二阶矩与对数三阶矩之间的联系判断海陆大致分布，用作对投票机制产生的海陆掩膜进行验证与再分割，增强海陆分割精确性.针对大量GF-3数据进行实验，结果均达到理想效果，具备实际应用价值.     

基于IVCCS的三维点云配准算法

针对传统迭代最近点(ICP)算法在数据丢失以及存在噪声点的情况下配准时间过长、精度较低等问题,提出了一种基于改进的体素云连通性分割(IVCCS)与加权最近邻距离比相结合的配准算法。利用双阈值体素去噪剔除初始种子体素中的噪声体素,解决原本体素云连通性分割算法(VCCS)中因单一约束条件导致种子体素错误剔除的问题,同时将体素云分层去噪来加快配准的运算速度;利用流约束聚类提取点云中的特征点,并依据最近邻距离比验证特征点是否为重合点,赋予不同的权重优化ICP最小目标函数,从而加快配准速度。实验结果表明,该算法相对于传统ICP算法迭代次数减少,在精度与速度方面均有显著提升,相比于基于快速点特征直方图(FPFH)的ICP算法配准精度提高了8.5%~24.7%,速度上提高了65.6%~92.3%,迭代次数减少了16.6%~38%。     

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。     

基于点控制的自动报靶系统研究

对传统的基于图像处理技术自动报靶系统进行分析,针对传统靶面环线识别比较困难的缺点,提出了一种新的基于点控制的自动报靶系统.该系统采用具有已知半径的点作为靶面图像的控制点,降低了系统对图像质量的要求,采用简单的阈值即可实现点的分割,大大减小了图像的预处理工作.针对点控制,提出了距离加权平均法来计算靶教,避免了繁琐的图像几何校正工作,同时保证了报靶精度.     

Gradient of reference difference based matching algorithm for image feature point

During matching on feature point, gray correlation matching technology is utilized to extract multi-peaks as a coarse matching set. A pair of given corresponding reference points within the left and right images is used to calculate gradients of reference difference between the reference points and each feature point within the multi-peaks set. The unique correspondence is determined by criterion of minimal gradients of reference difference. The obtained correspondence is taken as a new pair of reference points to update the reference points continuously until all feature points in the left (or right) image being matched with the right (or left) image. The gradients of reference difference can be calculated easily by means of pre-setting a pair of obvious feature points in the left and right images as a pair of corresponding reference points. Besides,the efficiency of matching can be improved greatly by taking the obtained matching point as a new pair of reference points, and by updating the reference point continuously. It is proved that the proposed algorithm is valid and reliable by 3D reconstruction on two pairs of actual natural images with abundant and weak texture, respectively.     

建筑立面点云对偶深度图像中窗户提取方法

提出了一种地面激光点云数据的建筑物立面窗户提取方法。针对窗户包含点云的情况,首先对建筑立面点云进行特征分析及无效点去除,由于窗户、展台、及其他凹凸特征物与建筑立面的墙面存在深度差,可基于此采用距离加权倒数IDW内插方法生成建筑面片的对偶深度图像,再经阈值分割、中值滤波平滑处理,形态学滤波等,找到窗户内的点云及边界。而对窗户空洞情况,可采用构建TIN进行边界提取,由于窗户边界点构成的边长远远大于窗户周边点,可基于此找到窗户边界点。通过对实测点云数据进行实验,将提取的效果与实际情况作对比,结果表明,该方法能有效对窗户进行提取。