一种基于辅助判别策略的合成孔径雷达图像海陆分割方法技术

本发明专利技术公开一种基于辅助判别策略的合成孔径雷达(简称SAR)图像海陆分割方法，涉及合成孔径雷达(简称SAR)海上目标智能解译领域。包括以下步骤：1)对输入SAR影像I进行直方图均衡化；2)利用OTSU分割算法与分块核密度估计，迭代滤除强海洋杂波；3)利用种子点生长算法提取候选陆地区域掩膜；4)利用CFAR算法提取影像I中、候选陆地区域范围内的舰船候选目标；5)根据CFAR对陆地区域和海岸线附近CFAR检测结果的异常特性，对候选陆地区域进行校验，剔除由复杂海况造成的错误分割。本发明专利技术可以有效克服OTSU算法在复杂海陆场景下错误分割的缺陷。

A Land-Sea Segmentation Method for SAR Images Based on Auxiliary Discrimination Strategy

The invention discloses a sea-land segmentation method of synthetic aperture radar (SAR) image based on auxiliary discrimination strategy, which relates to the field of intelligent interpretation of synthetic aperture radar (SAR) sea targets. It includes the following steps: 1) histogram equalization of input SAR image I; 2) iteratively filtering strong ocean clutter using OTSU segmentation algorithm and block kernel density estimation; 3) extracting candidate land area mask using seed point growth algorithm; 4) extracting candidate ship targets in image I and within candidate land area using CFAR algorithm (5) According to the abnormal characteristics of CFAR detection results in land and coastline, the candidate land areas are checked to eliminate the error segmentation caused by complex sea conditions. The invention can effectively overcome the defect of OTSU algorithm in error segmentation in complex land and sea scenes.

【技术实现步骤摘要】
一种基于辅助判别策略的合成孔径雷达图像海陆分割方法
本专利技术涉及合成孔径雷达(简称SAR)海上目标智能解译领域，尤其是一种SAR图像海陆分割方法，实现SAR图像海陆快速分割，可适用于复杂场景、不同载荷、不同分辨率的SAR图像，具有较强的鲁棒性和分割结果自主诊断能力。技术背景SAR图像海陆分割是实现SAR海上目标智能检测的关键环节。海陆分割通常所采用的方法包括如下几种：①基于OTSU二值分割的方法；②基于超像素分割的方法；③基于水平集水域提取的方法；④基于活动轮廓的方法；⑤基于边缘检测的方法。以上方法在使用中，均存在一定的缺陷。1)其中，超像素分割方法和水平集水域提取方法计算量较大且难以适应复杂场景，基于活动轮廓的方法泛化能力较差，基于边缘检测的方法易受海岸复杂场景和内陆起伏地形的影响；2)基于OTSU二值分割的方法在实际中使用较为广泛，借助于SAR图像滤波算法和种子点生长算法，通常情况下可以快速、高效的实现海陆分割。然而经SAR图像滤波算法平滑处理后，OTSU算法易将强海杂波区域误分割为陆地，导致错误分割结果，尤其是在图像中存在少量陆地区域或没有陆地区域的场景；本专利技术在OT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于辅助判别策略的合成孔径雷达图像海陆分割方法，其特征在于：所述的分割方法包括以下步骤：(1)对输入SAR图像进行直方图均衡化，利用OTSU分割算法对直方图均衡化后的SAR图像进行海面和陆地的初次分割，分割结果记为B；(2)将分割结果B按c×c进行分块处理，并计算每个分块的核密度，B中所有分块的核密度估计结果记为C；其中，c＝20/R，R为SAR图像分辨率，当c为小数时，进位取整；(3)使用设定小阈值T1对分块的核密度估计结果C进行阈值滤除操作，同时将阈值滤除处理后的核密度估计结果C赋值给分割结果B；(4)返回步骤(3)，重复设定次数n，得到新的分割结果D；(5)将新的分割结果D与步骤...

【技术特征摘要】
1.一种基于辅助判别策略的合成孔径雷达图像海陆分割方法，其特征在于：所述的分割方法包括以下步骤：(1)对输入SAR图像进行直方图均衡化，利用OTSU分割算法对直方图均衡化后的SAR图像进行海面和陆地的初次分割，分割结果记为B；(2)将分割结果B按c×c进行分块处理，并计算每个分块的核密度，B中所有分块的核密度估计结果记为C；其中，c＝20/R，R为SAR图像分辨率，当c为小数时，进位取整；(3)使用设定小阈值T1对分块的核密度估计结果C进行阈值滤除操作，同时将阈值滤除处理后的核密度估计结果C赋值给分割结果B；(4)返回步骤(3)，重复设定次数n，得到新的分割结果D；(5)将新的分割结果D与步骤(1)得到的分割结果B做矩阵点乘运算，修正由分块计算造成的误差，并利用种子点生长算法提取联通水域；并将联通水域中面积小于设定阈值Th1的区域填充；(6)利用种子点生长算法提取非水域中所有面积大于Th1的联通区域，并分别标记为陆地；(7)利用CFAR算法直接对输入SAR图像进行舰船目标检测，并计算检测结果的最小外包矩形；根据CFAR对陆地目标检测结果的特点，特别是在海岸线附近和陆地区域的异常结果，如果检测结果中存在最小外包矩形面积大于Th1的对象，则判定陆地区域为真，输出最终的海陆分割结果，程序结束；(8)如果检测结果中不存在最小外包矩形面积大于Th1的对象，则对陆地区域内的CFAR检测出的“舰船目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡炎，单子力，柴兴华，高峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，
类型：发明
国别省市：河北,13