基于形态学的SAR目标特征提取与分类方法研究

摘要

随着合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)技术的发展，SAR图像信息量和复杂性的不断增大，传统的SAR图像分析解译方法已经无法满足现代研究的需求，SAR图像解译能力已经明显成为目前迫切需要解决的一个重要的难题。其中，地物分类和地物提取是SAR图像解译研究的两个重要方面。地物分类不仅能够取代目标检测和鉴别模块作为SAR图像解译系统的中前端，能够建立一种辅助判读系统，这样的独立系统可以直接为人工判读提供必要的参数，还能够为之后的识别过程提供目标切片以及有用信息。而由于受到数据质量等因素的影响，在针对SAR图像的地物提取方面的研究进展十分缓慢。直到近几年来，大量的高分辨率城区的SAR数据的获取为SAR图像建筑物提取提供了新的数据支持，这时人们才开始关注这个课题，使得其开始成为SAR图像解译领域的新兴课题之一。
　　本文结合形态学理论，针对SAR图像解译和SAR图像地物提取与分类问题展开了研究。主要工作内容如下：
　　1.根据SAR图像特征提取与分类理论和方法，以及形态学基本理论与运算，研究了基于形态学的SAR图像地物分类方法；
　　2.对形态学变尺度结构元素方法，以及由此方法发展出的形态学断面特征提取方法进行了研究，并且将此方法作为SAR图像地物提取与分类运算中特征提取的手段；
　　3.对形态学属性断面特征提取方法进行了研究，该方法是基于变尺度结构元素形态学目标特征提取方法、形态学断面特征提取方法的拓展方法，该方法利用所选择的属性对于SAR目标图像进行形态学处理后，再将此结果作为地物提取与分类的特征。本文还将该方法与形态学断面特征提取方法的结果作对比，分析其方法的改进性，以及变换不同的属性，分析不同属性下特征提取方法对于实验结果的影响；
　　4.将形态学属性断面方法应用于SAR图像特征提取，并实现SAR图像地物分类，并且对实验结果进行分析。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 研究意义和背景

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本文内容及结构

第二章 数学形态学理论

2.1 引言

2.2 二值数学形态学

2.3 灰度数学形态学

2.4 形态学重构运算

2.5 本章小结

第三章 基于形态学断面的SAR图像特征提取

3.1 形态学断面

3.2 基于形态学断面的SAR图像特征提取方法流程

3.3 本章小结

第四章 基于形态学属性断面的SAR图像特征提取

4.1 形态学属性滤波

4.2 形态学属性断面

4.3 基于形态学属性断面的SAR图像特征提取方法流程

4.4本章小结

第五章 基于形态学的SAR图像分类方法

5.1 基于形态学属性断面的SAR图像分类流程

5.2 实测数据分类试验

5.3 实验分析与性能比较

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文研究工作总结

6.2 后续工作建议

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果