大場(chǎng)景高分辨率SAR圖像道路提取方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一種具有不受光照、氣候條件限制的全天時(shí)、全天候的工作特點(diǎn)的主動(dòng)式微波成像雷達(dá)。在資源保護(hù)、資源勘查、海洋監(jiān)控、地質(zhì)勘探、農(nóng)業(yè)管理、災(zāi)害防預(yù)、國(guó)家危害應(yīng)急處理等方面具有重要作用和意義。伴隨著SAR圖像分辨率的提升，SAR系統(tǒng)能夠成像的數(shù)據(jù)量急劇增加，每幅圖像的幅面大大增加，而現(xiàn)階段普遍的信號(hào)處理手段已經(jīng)很難適應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)快速而高效的處理要求。道路是連接城鄉(xiāng)的主體，是現(xiàn)代

2、交通與物質(zhì)交流的載體，因此道路提取也在在SAR圖像目標(biāo)識(shí)別中被人們所重視。然而，各種各樣的干擾也因高分辨率而被放大和加強(qiáng)，道路兩側(cè)樹(shù)木的的遮擋、建筑的陰影覆蓋、環(huán)境和背景的復(fù)雜度增高等問(wèn)題存在就使得道路提取任務(wù)變得更加復(fù)雜和難以掌控。
　　為了更加高效利用SAR圖像數(shù)據(jù)，在保證SAR圖像目標(biāo)解析實(shí)現(xiàn)更快速和正確率更高的同時(shí)，進(jìn)一步提高對(duì)目標(biāo)信息的獲取能力和利用能力，本文針對(duì)大場(chǎng)景中高分辨率SAR圖像的道路網(wǎng)提取方法，研究了主要包括

3、相干斑濾波技術(shù)、邊緣檢測(cè)技術(shù)、感興趣區(qū)域(Regions of Interest,ROI)提取技術(shù)、多分辨率特征識(shí)別等主要部分，并以此為基礎(chǔ)提出一個(gè)基于多分辨率處理的道路目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別方法。該方法在一定程度上能夠滿足道路檢測(cè)方法目標(biāo)提取簡(jiǎn)單、快速和適應(yīng)性強(qiáng)的要求，克服了現(xiàn)有道路檢測(cè)算法針對(duì)性強(qiáng)、魯棒性差的問(wèn)題。
　　針對(duì)高分辨率大場(chǎng)景SAR圖像干擾信息復(fù)雜、場(chǎng)景內(nèi)容多樣、道路檢測(cè)時(shí)間久等一系列檢測(cè)疑難點(diǎn)，本文提出一個(gè)以人類視覺(jué)注意機(jī)

4、制為基礎(chǔ)的ROI檢測(cè)策略，對(duì)于不同尺度上的潛在目標(biāo)采取不同的方法。長(zhǎng)直結(jié)構(gòu)目標(biāo)在低分辨率圖像將采用一種線段長(zhǎng)度密集度顯著圖的自上向下視覺(jué)顯著模型，將圖像中某些存在超過(guò)預(yù)設(shè)值或與參照物達(dá)到一定比例的直線段或平行線對(duì)的區(qū)域作為ROI，因此就能迅速地找到有直線或曲線結(jié)構(gòu)地物的有效位置。最后利用人類視覺(jué)顯著性機(jī)制來(lái)確定ROI，進(jìn)一步減小需處理的數(shù)據(jù)量。這種方法能夠很快的確定大場(chǎng)景SAR圖像中道路的可能位置，大幅提高檢測(cè)效率。
　　根據(jù)提取

5、道路網(wǎng)絡(luò)的需要，重點(diǎn)研究了高分辨率SAR圖像中道路的平行線特征，然后建立一種新的平行線對(duì)模型，并將這個(gè)模型運(yùn)用在SAR圖像中。最后給出了基于指導(dǎo)性直線單元的連接方法。最終給出大幅高分SAR圖像中道路檢測(cè)的總體方案。實(shí)驗(yàn)表明，該模型能夠有效地從大幅高分SAR圖像中檢測(cè)到具有平行線對(duì)特征的目標(biāo)。
　　文章結(jié)尾對(duì)所提出的算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)其結(jié)果進(jìn)行幾種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析表明，本文提出的道路檢測(cè)算法在一定程度上能夠客服傳