合成孔径雷达图像中海冰和海水信息的分离方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了合成孔径雷达图像中海冰与海水信息的分离方法及装置，其中方法包括：计算待分离合成孔径雷达图像中的HV或VH交叉极化图像的至少两个纹理特征；确定至少两个纹理特征中的至少一个目标纹理特征的梯度矩阵；确定梯度矩阵中包括梯度极大值点，以及，最小值点的点集合；确定点集合中每个点附近的多个极大值点，并将多个极大值点所形成的闭合区域确定为斑块；将能量平均值大于预设能量阈值的斑块确定为海水样本，将熵平均值大于预设熵阈值的斑块确定为海冰样本；基于海冰样本和所述海水样本，从合成孔径雷达图像中分离出海冰信息以及海水信息。采用本申请实施例，在保证海冰样本与海水样本准确率的前提下，实现自动确定海冰样本与海水样本。

Method and device for separating sea ice and sea water information in synthetic aperture radar images

The invention provides a method and a device for separation of synthetic aperture radar image of sea ice and sea water information, the method comprises the following steps: calculating at least two texture features to separate synthetic aperture HV or VH cross polarization image in the radar image; determining the gradient matrix at least two texture features at least one of the target texture; to determine the gradient matrix including gradient maxima, and the minimum set point; determine the vicinity of every set point of multiple maxima, and multiple maxima point closed region formed as plaque; energy mean value is greater than the preset threshold energy of the plaque identified as water samples the average entropy is greater than a preset threshold to determine the entropy for ice plaque samples; sea ice samples and the water samples based on the synthetic aperture radar image separation and sea ice Seawater information. With the application example, the sample of sea ice and sea water can be automatically determined on the premise of guaranteeing the accuracy rate of sea ice samples and sea water samples.

【技术实现步骤摘要】
合成孔径雷达图像中海冰和海水信息的分离方法及装置
本申请涉及卫星遥感海洋检测领域，特别涉及一种合成孔径雷达图像中海冰和海水信息的分离方法及装置。
技术介绍
海冰对全球热平衡、海洋水循环和温盐平衡起到至关重要的作用，从而影响全球气候，因此，极地海冰作为海冰的主要组成部分受到众人关注。目前，合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)已成为监测海洋的重要技术手段，因此，采用合成孔径雷达监测极地区域成为人们的首选。SAR图像(合成孔径雷达所获取的图像)中包含有海冰信息、海水信息，以及其他信息。为了获得极地海冰的现状，需要从SAR图像中分离出海冰信息。而SAR图像可以分为单极化图像、双极化图像和全极化图像三类，在现有技术中，一般从双极化图像所对应的纹理特征中，人工采集海冰与海水样本，并对采集的海冰和海水样本进行训练得到分类模型，基于分类模型分离出SAR图像中的海冰信息。专利技术人在研究过程中发现，现有技术在得到分类模型的过程中，海冰和海水样本是通过人工提取的，增加了人的工作量。
技术实现思路
为了保证在现有的分离海冰和海水样本准确率的前提下，实现全自动获取分类模型，进而实本文档来自技高网...

【技术保护点】
合成孔径雷达图像中海冰与海水信息的分离方法，其特征在于，所述方法包括：获取待分离的合成孔径雷达图像，所述合成孔径雷达图像中包括HV或VH交叉极化图像；计算所述HV或VH交叉极化图像中每个第一区域所对应的至少两种纹理信息，得到分别反映所述至少两种纹理信息的至少两个纹理特征；其中，所述HV或VH交叉极化图像由多个所述第一区域组成，其中，不同所述第一区域的面积大小相等，且不同第一区域之间互不重叠；所述至少两个纹理特征包括能量特征和熵特征；确定所述至少两个纹理特征中的至少一个目标纹理特征的梯度矩阵；确定所述梯度矩阵的每个第二区域中梯度极大值点，以及，最小值点，得到一个点集合；所述梯度矩阵由多个所述第二...

【技术特征摘要】
1.合成孔径雷达图像中海冰与海水信息的分离方法，其特征在于，所述方法包括：获取待分离的合成孔径雷达图像，所述合成孔径雷达图像中包括HV或VH交叉极化图像；计算所述HV或VH交叉极化图像中每个第一区域所对应的至少两种纹理信息，得到分别反映所述至少两种纹理信息的至少两个纹理特征；其中，所述HV或VH交叉极化图像由多个所述第一区域组成，其中，不同所述第一区域的面积大小相等，且不同第一区域之间互不重叠；所述至少两个纹理特征包括能量特征和熵特征；确定所述至少两个纹理特征中的至少一个目标纹理特征的梯度矩阵；确定所述梯度矩阵的每个第二区域中梯度极大值点，以及，最小值点，得到一个点集合；所述梯度矩阵由多个所述第二区域组成，其中，不同所述第二区域的面积大小相等，且不同第二区域之间互不重叠；分别确定所述点集合中每个点附近的多个极大值点，并将所述多个极大值点所形成的闭合区域确定为斑块，得到至少两个斑块，所述至少两个斑块中，至少存在一个全部为海冰信息的斑块，且，至少存在一个全部为海水信息的斑块；根据每个所述斑块分别在能量特征与熵特征中所包含的特征值，将能量平均值大于预设能量阈值的斑块确定为海水样本，将熵平均值大于预设熵阈值的斑块确定为海冰样本；基于所述海冰样本和所述海水样本，从所述合成孔径雷达图像中分离出海冰信息以及海水信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述HV或VH交叉极化图像中每个第一区域所对应的至少两种纹理信息，得到分别反映所述至少两种纹理信息的至少两个纹理特征之前，还包括：获取HV或VH交叉极化图像；对所述HV或VH交叉极化图像进行预处理，得到预处理后的HV或VH交叉极化图像；所述预处理包括：图像压缩、陆地掩膜与辐射校正中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两种纹理特征还包括：雷达后向散射系数平均值、对比度、相关性和均一性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述海冰样本和所述海水样本，从所述合成孔径雷达图像中分离出海冰信息以及海水信息，包括：将所述海冰样本与所述海水样本确定为训练样本；依据每个所述训练样本所对应的至少两种纹理信息，以及，每个所述训练样本的类型，确定所述至少两种纹理信息与类型间的分类模型；所述训练样本的类型包括海水样本和海冰样本；根据所述分类模型，以及，所述至少两个纹理特征中各坐标位置对应的至少两种纹理信息，确定各坐标位置对应的类型，得到所述至少两个纹理特征中的海冰信息与海水信息；基于所述至少两个纹理特征中的海冰信息与海水信息，确定出所述合成孔径雷达图像中海水信息和海冰信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述梯度矩阵的每个第二区域中梯度极大值的点，以及，最小值的点，得到一个点集合之后，还包括：对所述梯度矩阵进行平滑、去噪处理，得到处理后的梯度矩阵。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述HV或VH交叉极化图像中每个第一区域所对应的至少两种纹理信息，得到分别反映所述至少两种纹理信息的至少两个纹理特征，包括：确定所述HV或VH交叉极化图像中每个第一区域所对...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓明，郑敏薇，范开国，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，三亚中科遥感研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11