基于加权混合SPF主动轮廓的SAR图像水陆分割

针对现有主动轮廓模型(Active Contour Model,ACM)无法进行准确高效的SAR(Synthetic Aperture Radar)图像水陆分割的难题,提出一种基于加权混合符号压力(Signed Pressure Force,SPF)主动轮廓的新模型.该模型将中值拟合中心和均值拟合中心结合起来,建立新的混合符号压力函数,以抑制干扰边缘的影响.通过设计基于绝对中位差的自适应权重,实现自动调节内外拟合中心的比例系数,以更合理地描述灰度差异.此外,计算平滑后图像梯度信息构建边缘引导函数并引入到SPF函数中,以进一步提高分割性能和演化效率.在实际SAR图像上进行分割实验,结果表明:与相关实验模型相比,提出模型在保持高效的同时能获得更加准确的分割结果,其中Dice相似系数(Dice Similarity Coefficient,DSC)至少提高6%.

一种有效的SAR图像水陆分割方法

针对合成孔径雷达(SAR)图像中的水陆分割,提出了一种基于小波能量的自适应水域分割方法.算法首先以小波能量为特征,采用快速模糊聚类算法(FCM)将图像粗分割为3类,结合原图信息从中判断并选择水域区域,然后计算水域区域对应于原图的平均梯度,以此作为特征,自适应地确定梯度阈值,从而实现水域的细分割.实验结果表明:基于小波能量的自适应水域分割方法分割水域结果准确、适用性好.

基于混合模糊的SAR图像水陆分割算法

针对丹江口水库复杂环境背景下的水陆分割,提出一种基于混合模糊的SAR图像水陆分割算法。首先,该算法以统计SAR图像的灰度特征作为分割参数,采用自适应多阈值最大类间方差法(maximum between-class variance,OTSU)对库区水陆进行粗分割;然后,以各均匀区域的灰度均值作为初始化聚类中心的模糊C均值算法进行聚类迭代得到分类结果;最后,采用连通区域法,将邻域内较小的像素对象删除,从而实现水陆的精分割。通过对哨兵1A的GRDH数据实验表明,该方法对于地物种类和支流较多的内陆水域SAR图像有较好的分割效果。

一种新颖的亚像素级SAR图像水陆分割方法

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像水陆分割对水域识别、洪水监测等领域研究具有重要意义。然而,星载SAR图像的空间分辨率通常在米至十米量级,水域边界上会存在大量既包含陆地又包含水域的混合象元。传统像素级水陆分割算法难以获取高精度的水陆分割结果。本文提出一种新颖的亚像素级SAR图像水陆分割方法,该方法采用一种改进的非局域滤波算法抑制相干斑噪声,再利用模糊C均值聚类算法进行像素级水陆分割,在此基础上应用基于双三次样条插值与几何主动轮廓模型的精分割方案,获取更高精度的亚像素级水域轮廓。本文以南水北调中线工程水源地——丹江口水库为实验区域,利用国产高分三号(GF-3)卫星的多模式SAR图像,开展水陆分割验证实验。实验结果表明,所提方法可实现亚像素级精度的水陆分割,与传统方法相比,平均像素偏移精度提升一个数量级。

浅海水深遥感影像的水陆分割研究

本文对现有的几类遥感图像分割方法进行了概括介绍,对基于水体光谱特征的水深遥感图像水陆分割方法进行了重点阐述,并验证了此方法的可行性,为在该领域进行进一步的研究提供了参考。

基于ENVI/IDL的遥感影像阴影区域内水陆分割线的提取方法

针对遥感影像阴影区域内水陆分割线的提取问题,提出一种结合C3分量和影像波段属性的提取方法。在ENVI/IDL软件平台下,将多光谱影像和全色波段影像融合,生成高分辨率多光谱影像,由RGB彩色空间构建C1C2C3彩色不变特征中的C3分量,以检测影像中的阴影部分,结合水体对近红外波段的强吸收特性,采用C3分量与NIR波段的比值图像,突出阴影区域水体与陆地的边界。利用Otsu阈值分割、形态学滤波算法和边缘检测,提取阴影区域的水陆分割线,并与直接用近红外波段分割方法比较。实验结果表明,本方法对阴影区域内的水陆分割线提取具有较高的精度和效率。

遥感影像的自适应阈值法水陆分割研究

本文研究了遥感影像自适应阈值法的水陆分割。利用影像中的近红外波段数据,先建立影像像元的直方图统计,然后分析直方图特征,通过阈值的自适应算法确定一个理想阈值,再对整幅影像进行水陆分割处理,最终生成水陆分割二值化图。结果表明,此方法具有一定的可行性,数据结果可以应用于更深层次的研究。

改进FCN的水陆分割线提取方法

针对传统水陆分割线提取算法受光照等环境因素干扰算法准确率降低的问题,提出一种改进FCN的水陆分割线提取方法。去除FCN-8s的最后一个池化层并使用空洞卷积替代第五阶段卷积层,融合第二个池化层的输出特征,保留更多网络学习过程中的重要信息,提高模型分割精度,利用分割的结果确定水陆分割线。实验结果表明,该算法能够克服光照等因素的干扰,对水陆分割线提取准确率达到95%以上,优于传统的提取算法,在水资源管理过程中具有极大的应用价值。

SAR图像突堤式港口检测

突堤作为港口停靠船只的场所,其定位对港口目标的检测有重要意义。本文提出了一种基于突堤的分布特征的港口检测算法。首先在图像预处理的基础上,利用改进型种子点生长算法实现图像的二值水陆分割,在借助边界追踪法得到的岸线上,提取基于岸线斜率的突堤特征点,最后利用先验知识中突堤的分布特征进行特征点判断,通过突堤特征点的连接实现港口检测。新方法与已有的检测方法相比,具有定位准确的特点。

基于MODIS地表反射率数据的水体自动提取研究

应用阈值法对遥感图像上的水体目标进行提取时,水陆分割阈值的确定是其难点。以MODIS地表反射率数据为数据源,首先统计大量MODIS地表反射率影像第6波段的水陆分割阈值的范围作为先验阈值范围;然后将历史存档的研究区水体边界矢量叠加到图像上,并且将矢量边界向外扩大一倍,使得扩大后的范围内的水体和陆地面积相当;最后统计扩大后区域的第6波段的灰度直方图,并寻找先验阈值范围内的最小值作为最佳的水陆分割阈值进行水体提取。克服了统计直方图双峰谷值作为分割阈值的传统方法容易受到地物复杂性及噪声影响的难题,使得水陆分割阈值的确定变得更加简单、高效,实现了针对遥感影像上水体目标的自动提取,大大提高了水体提取的效率。

基于短波红外遥感影像的船只自动检测方法

针对近海、内河场景中船只检测准确性低的问题,提出了一种基于短波红外遥感影像实现水体分割和船只自动检测的方法。利用水体在短波红外波段反射率低的特点,采取阈值分割和形态学处理的方法,从影像中快速准确地提取水体区域;使用视觉显著模型搜索水面目标,提取候选目标的图像切片;对可能存在的伪目标,使用灰度分布直方图描述目标切片的灰度分布特征,并结合梯度方向信息通过阈值判别的方法去除伪目标。结果表明,该方法能高效检测近海、内河中不同尺寸的船只目标;显著性检测共获得279个候选目标,经目标鉴别步骤检测出142个真实目标中的138个,虚警率小于6%,召回率大于97%。

基于超像素空间关系特征的无人机影像拦河坝提取

针对目前无人机影像提取内河目标存在的人工解译依赖高等问题,提出一种基于超像素空间关系特征的内河设施提取算法.首先,采用简单线性迭代聚类(SLIC)算法分割无人机影像生成超像素;其次,对分割得到的超像素区域进行颜色及纹理特征计算,基于支持向量机(SVM)实现水陆分割;最后,基于空间关系特征实现拦河坝的自动提取.实验结果表明,该方法能够有效提取无人机影像中的拦河坝区域,对内河航运发展和航道设施监测具有一定的应用价值.