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《解放军信息工程大学》 2009年
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多极化SAR图像地物分类技术研究

李富城  
【摘要】:随着合成孔径雷达技术(Synthetic aperture radar, SAR)的飞速发展,SAR图像已呈现出多源性,如何充分利用不同源图像间的互补信息,提高SAR图像处理的精确度和可信度,已成为遥感领域的研究热点。 本文从全极化SAR数据中生成多幅极化SAR幅度图像,并以这些图像的地物分类为研究目标,综合运用相干图像处理与分析、数据统计分析、模式识别和信息融合技术,探索了不同极化SAR图像间融合的技术和方法,研究了SAR图像相干斑抑制技术、融合分割技术、纹理特征提取技术和融合分类技术。主要工作包括: 1、提出了一种自适应边缘保护的相干斑抑制算法。该算法同时使用方差系数、距离和边缘不连续性等三种信息分配卷积掩膜的权值,改进了经典统计类算法在边缘保持方面的不足。结果表明:该算法可以在有效消除SAR图像固有相干斑噪声的同时,保护边缘细节。 2、改进了一种新的均值比SAR图像梯度算法,提出了一种基于均值比的多极化图像的融合分割算法。其中,新均值比计算方法使用四个检测窗,从中构造六种均值组合,可以实现各个方向梯度的准确计算。该分割算法分为三个部分:梯度计算、分水岭预分割、过分割区域合并。其中分别在梯度计算和过分割区域合并步骤中融合了不同极化图像的信息。实验结果表明:基于新均值比的融合分割算法可以取得精确和严格的区域分割。 3、实现了基于平稳小波变换的区域能量纹理特征提取和基于小波变换和纹理谱分析的能量特征提取。在各平稳小波变换子图中计算SAR图像每个区域的范数能量形成区域特征向量,并进一步构造出多极化区域特征。另外,基于纹理谱分析研究了具有旋转不变性的纹理特征,其中使用八个纹理元从八个方向描述了的纹理微观内容,使用局域四值模式对纹理进行了更加精细的刻画。同时结合小波变换,从小波子图中提取了纹理谱特征。 4、实现了一种基于极化选择的SAR图像特征级融合分类算法。依据多极化图像的特性,确定了特征级的融合原则;使用K-means算法作为分类器,其中采取了自适应阈值和特征加权的策略。多极化SAR图像分类实验结果取得了较高的分类率,表明该算法的有效性。
【学位授予单位】:解放军信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN957.52

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙萍;极化SAR图像建筑物提取方法研究[D];首都师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏芳,洪文,毛士艺;贝叶斯融合在SAR图像分类中的应用[J];电子学报;2003年07期
2 刘佳敏,周荫清;一种基于小波变换的雷达图像边缘提取方法[J];电子学报;2003年12期
3 管鲍,孙洪;SAR图像小波域隐Markov模型中状态参数的Turbo迭代估计[J];电子学报;2005年06期
4 夏桂松;何楚;孙洪;;一种基于非参数密度估计和马尔可夫上下文的SAR图像分割算法[J];电子与信息学报;2006年12期
5 朱俊杰,郭华东,范湘涛,朱博勤;单波段单极化高分辨率SAR图像纹理分类研究[J];国土资源遥感;2005年02期
6 侯彪,刘芳,焦李成;基于脊波变换的直线特征检测[J];中国科学E辑:技术科学;2003年01期
7 薛笑荣,张艳宁,赵荣椿;基于分形理论的SAR图像分割[J];计算机工程与应用;2003年24期
8 倪林,Y.Miao;一种更适合图像处理的多尺度变换——Curvelet变换[J];计算机工程与应用;2004年28期
9 薄华,马缚龙,焦李成;基于空间特征的SAR图像分割方法研究[J];计算机工程与应用;2004年33期
10 薛笑荣,张艳宁,赵荣椿,段锋;基于小波变换的SAR图像分割[J];计算机工程;2004年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 付琨;高分辨率单视单极化SAR图像地物分类方法研究[D];国防科学技术大学;2002年
2 刘继敏;基于形状图象检索的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 栾丽华;聚类算法研究[D];南京师范大学;2004年
2 王新楼;基于偏微分方程的SAR图像去噪方法研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
3 何涛;基于Curvelet变换的SAR图像相干斑抑制算法研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
4 田金凤;基于独立分量分析的遥感图像相干斑抑制[D];电子科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王立;;基于图像融合技术的步态识别[J];安防科技;2010年06期
2 李多田;张伟林;;结构无损检测与小波分析方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
3 王长龙;刘兵;纪凤珠;陈正阁;;基于BP神经网络的漏磁定量化检测[J];兵器材料科学与工程;2007年01期
4 孙梁;郗安民;;LED芯片损坏和缺陷识别[J];半导体光电;2009年06期
5 靳红梅;刘蓉;张俊梅;梁荣;;基于SVM的SAR图像分割方法[J];北京服装学院学报(自然科学版);2009年03期
6 王长龙,徐章遂,傅君眉,陈鹏;基于小波神经网络的火炮裂纹形状重构[J];兵工学报;2005年03期
7 王冕;王晶晶;王波;王文生;;小波变换在光学相关目标识别中的应用[J];兵工学报;2006年05期
8 陈方涵;张肃;王文生;;Curvelet变换在低对比度目标识别中的应用[J];兵工学报;2012年06期
9 向世勇;李春升;陈杰;;基于去噪的SAR复图像SPIHT压缩算法[J];北京航空航天大学学报;2008年03期
10 周艺华;曹元大;魏本杰;张洪欣;;图像检索中基于记忆与半监督的主动相关反馈算法[J];北京理工大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 靳红梅;张俊梅;梁荣;;基于SVM和纹理特征的SAR图像分割方法[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
2 崔光照;曹祥红;张华;;基于小波变换的基因表达数据去噪聚类分析[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
3 张亚利;刘星;;SAR在地表形变监测中的应用与展望[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
4 胡永生;冀小平;;基于小波变换的多尺度边缘检测[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
5 凌飞龙;汪小钦;陈芸芝;;SAR图像滤波去噪效果评价研究——以福建省海岸带为例[A];第十四届全国遥感技术学术交流会论文选集[C];2003年
6 史晓明;刘文斌;高淑芬;王欣;;SAR图像滤波方法研究[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十四次学术信息交流会论文集[C];2010年
7 王拓;;基于小波包分析的煤矿供电系统漏电保护选线研究[A];贵州省电机工程学会2010年优秀论文集[C];2010年
8 刘振宇;崔逊田;李晓辉;;DCT压缩域中图像边缘检测的新算法[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
9 邓晓晖;孙季丰;;基于NSCT域自适应缩减原理的SAR图像去噪[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
10 雷宏宇;钟广军;;基于Curvelet变换的快速遥感图像融合[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 陈韶斌;基于知识推理和视觉机理的遥感图像目标识别方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 穆振侠;高寒山区降水垂直分布规律及融雪径流模拟研究[D];新疆农业大学;2010年
4 杨瑞明;基于压缩采样的比幅测向方法研究[D];电子科技大学;2010年
5 王富治;视觉检测的几个关键问题研究[D];电子科技大学;2011年
6 宋国明;基于提升小波及SVM优化的模拟电路智能故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2010年
7 张印辉;多尺度马尔可夫随机场图像分割方法研究[D];昆明理工大学;2010年
8 王文龙;重大公路灾害遥感监测与评估技术研究[D];武汉大学;2010年
9 殷慧;基于局部特征表达的高分辨率SAR图像城区场景分类方法研究[D];武汉大学;2010年
10 王雷光;基于非模糊均值漂移的高空间分辨率遥感影像区域分割算法研究[D];武汉大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
2 张明军;基于小波包最优树的图像融合技术研究[D];山东科技大学;2010年
3 田键;磁粉检测系统中图像增强的方法研究[D];长春理工大学;2010年
4 韩宁;鲁棒性图像水印算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 任泉;基于光纤传感的细纱小张力检测技术研究[D];浙江理工大学;2010年
6 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
7 赵开伟;Contourlet变换在图像去噪中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 郭亮;基于Contourlet变换的多尺度图像分割算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈秋燕;人脸变形技术研究[D];大连理工大学;2010年
10 苗锡奎;基于混合域及分形理论的抗几何攻击数字水印算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈建杰;叶智宣;;多分类SVM主动学习及其在遥感图像分类中的应用[J];测绘科学;2009年04期
2 冯甜甜;龚健雅;;基于LiDAR数据的建筑物自动提取方法的比较[J];测绘通报;2011年02期
3 韩昭颖;种劲松;;极化合成孔径雷达图像船舶目标检测算法[J];测试技术学报;2006年01期
4 曹永锋;吴琼;;高分辨率SAR图像城市建筑密度信息提取[J];东北师大学报(自然科学版);2011年03期
5 徐春亮;陈彦;贾明权;刘增灿;卢海平;童玲;;典型地物后向散射特性的测量与分析[J];地球科学进展;2009年07期
6 王之禹,朱敏慧,白有天;基于散射模型的极化SAR数据分解[J];电子与信息学报;2001年10期
7 吴永辉;计科峰;郁文贤;;基于H-α和改进C-均值的全极化SAR图像非监督分类[J];电子与信息学报;2007年01期
8 于海洋;程钢;张育民;卢小平;;基于LiDAR和航空影像的地震灾害倒塌建筑物信息提取[J];国土资源遥感;2011年03期
9 方圣辉,舒宁,巫兆聪;SAR影像去噪声方法的研究[J];武汉测绘科技大学学报;1998年03期
10 周晓光;匡纲要;万建伟;;极化SAR图像分类综述[J];信号处理;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 戴博伟;多极化合成孔径雷达系统与极化信息处理研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
2 王文光;极化SAR信息处理技术研究[D];北京航空航天大学;2007年
3 赵凌君;高分辨率SAR图像建筑物提取方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾惠珍;合成孔径雷达图像相干斑抑制算法的研究[D];广西师范大学;2011年
2 郎志超;多极化SAR滤波分类技术研究及SAR图像处理软件系统实现[D];杭州电子科技大学;2010年
3 吴长朋;基于散射特性和空间相关特性的高分辨率SAR图像地物分类算法及系统实现[D];上海交通大学;2012年
4 王志勇;SAR斑点噪声滤除软件化方法研究[D];山东科技大学;2004年
5 代大海;POLSAR图像模拟及目标检测与分类方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
6 高明星;基于极化SAR的目标特征提取及其应用[D];清华大学;2004年
7 孙德明;极化SAR图像人造目标提取算法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 袁磊;极化SAR图像增强与分类技术研究[D];电子科技大学;2007年
9 文艳;合成孔径雷达图像的降斑与分割算法及相关技术研究[D];新疆大学;2008年
10 裴彩红;基于目标分解和SVM的POL-SAR图像分类方法研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李春升,燕英,陈杰,黄岩,周荫清;高分辨率星载SAR单视图像斑点噪声抑制实现方法[J];电子学报;2000年03期
2 孙全,叶秀清,顾伟康;一种新的基于证据理论的合成公式[J];电子学报;2000年08期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郦苏丹;SAR图像特征提取与目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 符冉迪;遥感图像变化检测和分类识别技术的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
【相似文献】
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1 田金凤,皮亦鸣;用一种新的独立分量分析算法实现极化SAR图像相干斑抑制[J];雷达科学与技术;2005年01期
2 韩萍;晏珂;吴仁彪;;基于散射模型的极化SAR图像相干斑抑制算法[J];现代雷达;2012年07期
3 王爽;于佳平;刘坤;侯彪;焦李成;;基于双边滤波的极化SAR相干斑抑制[J];雷达学报;2014年01期
4 付毓生,皮亦鸣,黄顺吉;基于多纹理的合成孔径雷达图像相干斑抑制[J];系统工程与电子技术;2003年01期
5 乔明,王新楼,邹谋炎;一种规整化的各向异性扩散相干斑抑制算法[J];中国科学院研究生院学报;2005年01期
6 李金才;黄斌;彭宇行;;一种改进的用于合成孔径雷达图像相干斑抑制的双边滤波参数配置方法[J];物理学报;2012年18期
7 张中山;余洁;燕琴;孟云闪;赵争;;基于核独立成分分析的极化SAR图像相干斑抑制[J];测绘学报;2011年03期
8 赵忠民;赵拥军;牛朝阳;;改进的基于非局部均值的极化SAR相干斑抑制[J];中国图象图形学报;2013年08期
9 袁湛;何友;蔡复青;;SAR图像伪加性相干斑噪声统计特性[J];宇航学报;2012年06期
10 唐健,王贞松;利用小波分析来抑制合成孔径雷达图象的相干斑噪声[J];电子科学学刊;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 李刚飞;张涛;;SAR图像多视工程实现方法[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年
2 王雪;田微晴;胡华超;;基于新阈值函数小波变换的SAR相干斑抑制[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
3 孙琳琳;张云;;基于FOCUSS算法的相干斑噪声抑制方法研究[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
4 申家振;张艳宁;薛笑荣;段锋;;SAR图像中相干斑噪声分布特性研究[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
5 郑世友;周晔;贺丰收;郑瑶;;有重叠区域的SAR图像序列拼接新方法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱磊;合成孔径雷达图像相干斑抑制方法研究[D];西安电子科技大学;2014年
2 谢海慧;SAR相干斑抑制及图像压缩的小波域方法[D];电子科技大学;2004年
3 颜学颖;SAR图像相干斑抑制和分割方法研究[D];西安电子科技大学;2013年
4 王程;SAR图像相干斑抑制和光学图像序列超分辨率技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
5 杨萌;稀疏表示在SAR图像相干斑抑制与检测中的应用研究[D];南京航空航天大学;2012年
6 武昕伟;SAR自聚焦技术及相干斑抑制算法研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 万朋;合成孔径雷达目标检测及相关技术研究[D];电子科技大学;2000年
8 王爱丽;基于小波理论的SAR图像压缩算法研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 陈少波;SAR图像相干斑抑制算法研究[D];华中科技大学;2010年
10 黄倩;SAR数据处理算法及基于机群的处理系统研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 左美霞;基于散射特性相似性的极化SAR图像相干斑抑制研究[D];合肥工业大学;2011年
2 邹琪;极化合成孔径雷达相干斑抑制研究[D];电子科技大学;2001年
3 陈红艳;极化SAR图像相干斑抑制研究[D];电子科技大学;2006年
4 张光辉;极化SAR相干斑抑制及效果评估方法研究[D];解放军信息工程大学;2012年
5 蒋含禄;基于统计检验的极化SAR相干斑抑制研究[D];西安电子科技大学;2013年
6 赵忠民;基于非局部均值的极化SAR相干斑抑制方法研究[D];解放军信息工程大学;2013年
7 朱佳文;极化SAR相干斑抑制及其对分类精度的影响研究[D];首都师范大学;2013年
8 许双星;极化SAR图像相干斑抑制及分类研究[D];西安电子科技大学;2013年
9 贾惠珍;合成孔径雷达图像相干斑抑制算法的研究[D];广西师范大学;2011年
10 李永臣;合成孔径雷达图像统计建模与滤波[D];上海交通大学;2013年
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