基于超像素和显著性检测的SAR图像变化检测研究

摘要

遥感图像变化检测技术主要是根据同一场景下不同时间段内的两幅或多幅图像的差异来分析地表变化情况，该技术在遥感图像领域是一个研究热点，而遥感图像中合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像具有全天候、全天时的特点，因此对于SAR图像变化检测的研究有十分重要的意义和广泛的应用前景。传统的SAR图像变化检测是以像素为研究对象进行检测，这忽略了图像的空间信息，为此提出一种利用图像空间信息的方法，即基于超像素分割的SAR图像变化检测方法。受到光学图像显著性检测方法的启发，本文提出了一种适用于SAR图像变化检测的显著性检测方法，该方法可以准确地检测到变化范围，降低相干斑噪声的影响；地表变化区域大小不一，呈现出多尺度的分布，因此将图像尺度也引入到图像变化检测中。针对如何有效提高SAR图像变化检测的精度问题，本文提出了适用于两种SAR图像变化检测的方法： （1）提出了基于超像素显著性分析的SAR图像变化检测方法。一般的SAR图像变化检测是用像素为单位特征进行研究，忽略了图像的空间信息，这对检测结果的准确率有较大影响。因此本文用超像素特征取代像素特征，保留了很好的边缘信息和空间信息，有效地降低了噪声的影响，提升了单元运算速度；为了准确得到差异图，引入了显著性检测方法，它可以大致确定变化区域，从而提高了变化检测结果的精度。通过仿真实验结果表明，本方法有效地提高了图像变化检测的精度，同时保留了很好的图像边缘信息和细节。 （2）提出了基于多尺度互显著性的SAR图像变化检测方法。不同于传统的显著性检测方法，该方法用两幅图来进行显著性计算。我们利用超像素分割技术对两幅图分别进行分割，然后利用互显著性检测方法来得到两个显著图，对两个显著图进行融合得到一个新的显著图，这样做是为了更加充分地利用两幅图的变化信息；进一步利用多尺度分析提高了变化检测的精度。通过实验说明了本方法有效地提升了变化检测结果的准确率和保留了图像的边缘细节等。

目录

第一个书签之前

摘要

ABSTRACT

插图索引

表格索引

符号对照表

缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 论文的研究背景和意义

1.2 SAR图像变化检测方法的研究现状

1.3 论文主要结构及其工作

第二章 SAR图像及其变化检测简介

2.1 引言

2.2 SAR图像成像原理

2.2.1 SAR图像成像原理

2.2.2 SAR图像特点

2.3 图像变化检测概述

2.3.1 图像变化检测

2.3.2 图像变化检测评价指标

2.3.3 图像变化检测方法

第三章 基于超像素显著性分析的SAR图像变化检测方法

3.1 引言

3.2 基于超像素显著性分析的SAR图像变化检测方法

3.2.1 基于图流形排序的显著性检测方法

3.2.2 基于超像素显著性分析的SAR图像变化检测方法

3.2.3 实现步骤和流程图

3.3 实验结果与分析

3.3.1 仿真实验平台

3.3.2 仿真实验数据

3.3.3 对比方法

3.3.4 参数设置与评价指标

3.3.5 实验结果与分析

3.3.6 参数分析

3.4 本章小结

第四章 基于多尺度互显著性的SAR图像变化检测方法

4.1 引言

4.2 基于多尺度互显著性的SAR图像变化检测方法

4.2.1 互显著性检测方法

4.2.2 基于多尺度互显著性的SAR图像变化检测方法

4.2.3 实现步骤和流程图

4.3 实验结果与分析

4.3.1 仿真实验平台

4.3.2 仿真实验数据

4.3.3 对比方法

4.3.4 参数设置与评价指标

4.3.5 实验结果分析

4.3.6 参数分析

4.4 本章小结

第五章 总结及其展望

5.1 论文工作总结

5.2 下一步的研究方向

参考文献

致谢

作者简介

1. 基本情况

2. 教育背景

3. 攻读硕士学位期间的研究成果

3.1 发表学术论文

3.2 申请（授权）专利