基于認(rèn)知理論的高分辨率PolSAR圖像目標(biāo)解譯算法研究.pdf

1、在當(dāng)前大氣污染日益嚴(yán)重，霧霾天氣多發(fā)情況下，傳統(tǒng)借助光學(xué)傳感器成像的遙感系統(tǒng)的使用受到諸多限制，而天氣狀況等無(wú)礙極化合成孔徑雷達(dá)（PolarimetricSynthetic Aperture Radar，簡(jiǎn)稱PolSAR）全天時(shí)、全天候、全極化模式地獲取地物信息，被廣泛運(yùn)用于軍事及民用研究領(lǐng)域，其發(fā)展受到廣泛關(guān)注。PolSAR系統(tǒng)通過(guò)獲得不同極化狀態(tài)下目標(biāo)的散射信息，實(shí)現(xiàn)地物信息的輕松獲取，如目標(biāo)的物理特性、空間分布等。但是，高分辨率P

2、olSAR圖像中，目標(biāo)散射特性更加復(fù)雜，同一地物的不同部分可能呈現(xiàn)出不同的散射特性，低分辨率下的解譯技術(shù)不滿足當(dāng)下PolSAR系統(tǒng)圖像處理要求。
　　基于人類的認(rèn)知機(jī)理及已有的認(rèn)知模型，建立高分辨率PolSAR圖像目標(biāo)解譯算法。人類對(duì)圖像的認(rèn)知是目前最高水平的圖像解譯機(jī)制，主要?dú)w功于三個(gè)特點(diǎn)：一是視覺認(rèn)知過(guò)程是由整體到局部的；二是認(rèn)知過(guò)程分層進(jìn)行，確保運(yùn)行過(guò)程的高效及高精度；三是知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是認(rèn)知順利進(jìn)行的先決條件。深入研究人類的圖

3、像認(rèn)知機(jī)制，并將其引入PolSAR圖像目標(biāo)解譯算法中，對(duì)于高效、智能、準(zhǔn)確地進(jìn)行圖像解譯具有重要意義。因此，本文基于人類認(rèn)知機(jī)制，結(jié)合PolSAR圖像成像機(jī)理，建立“視覺認(rèn)知-邏輯認(rèn)知-心理認(rèn)知”的高分辨率PolSAR圖像層次認(rèn)知模型，并且先驗(yàn)知識(shí)全程參與，完成PolSAR圖像目標(biāo)地物的快速、準(zhǔn)確、智能地解譯與識(shí)別。
　　論文第一部分詳細(xì)介紹了認(rèn)知科學(xué)、PolSAR圖像處理等研究的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，如圖像分割技術(shù)、圖像目標(biāo)識(shí)別技術(shù)。

4、第二部分對(duì)認(rèn)知領(lǐng)域及PolSAR信息提取與目標(biāo)解譯技術(shù)的基本理論與模型進(jìn)行了系統(tǒng)地闡述與說(shuō)明。第三部分基于已有的理論知識(shí)，建立了基于先驗(yàn)知識(shí)的“視覺-邏輯-心理”認(rèn)知的PolSAR圖像層次認(rèn)知模型，并借助多層次圖像分割、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、上下文語(yǔ)義特征等理論，完成了相應(yīng)的數(shù)學(xué)構(gòu)建及編程實(shí)現(xiàn)。第四部分，利用三組不同成像條件下的PolSAR圖像所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行算法驗(yàn)證。并且定量的結(jié)果分析表明，本文所提算法具有很好地圖像解譯效果，且具有