專利名稱：基于恒虛警閾值的sar圖像變化檢測方法
技術領域：
本發明屬于圖像處理技術領域，涉及一種基于恒虛警閾值的SAR圖像變化檢測方法，可用于對SAR圖像中感興趣的地物變化信息進行檢測處理。
背景技術：
SAR圖像變化檢測旨在研究同一場景、不同時段的兩幅或多幅SAR圖像間的差異來得到感興趣的地物變化信息。由于SAR系統具有全天候、全天時、高分辨率及強大的穿透能力等獨特優勢，同時具有固定的重訪周期，因此它比光學遙感更適合于變化檢測，是很好的變化檢測信息源。SAR圖像變化檢測技術被廣泛應用于很多方面，例如資源和環境監測、農業研究、自然災害監測和評估、軍事分析等。SAR圖像變化檢測技術是遙感信息處理領域的重要應用之一，它是通過分析同一地區不同時期拍攝的遙感圖像間光譜特征差異或空間結構特性的差異，來獲得人們所需要的地物類型的轉變或內部條件和狀態的變化。變化檢測技術可以檢測出不同時間圖像灰度值或局部紋理之間的變化，在此基礎上獲得需要的目標在形狀、位置、數量、及其他屬性的變化情況。但是，SAR圖像斑點噪聲的影響依然是其應用的一個主要瓶頸。經過近十幾年的發展，針對不同類型的遙感圖像，學者們提出了許多變化檢測的技術和方法，可粗略的歸類為1 :分類后比較法；2 :基于簡單運算法；3 :基于圖像建模法；4 :基于空間領域特征法；5 :基于特征的變化檢測方法等。其中，近年來變化檢測算法較為常用的圖像差值法、比值法、均值比值法可歸類于簡單運算法。差值法其主要過程是將兩時相SAR圖像對應像素點灰度值相減得到差異圖，然后取0 255的閾值進行分割，得到變化和不變化的區域；圖像比值法其主要過程是計算兩時相SAR圖像對應像素點灰度值的比值差異圖，如果像素未發生變化，則比值應接近于1，反之則遠小于或大于I ;均值比值法其主要過程是運用兩時相SAR圖像對應像素點以及其鄰域像素點的均值的比值得到差異圖，此方法與比值法類似。差值法算法簡單，但易受SAR成像質量等客觀條件的影響，易產生“偽變化”信息；比值法和均值比值法，均對SAR圖像的乘性噪聲不敏感，因此主要應用于乘性噪聲的SAR圖像。綜上所述的方法，雖然在很多方面都得到了應用，但仍然存在著不少的困難和問題(1)傳統的方法中沒有一個虛警和閾值之間相互對應的模型，實際應用中無法得到檢測結果的虛警概率；(2)基于點的方法沒有考慮鄰域信息，受噪聲干擾大，檢測精度不高。
發明內容
本發明的目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種基于恒虛警閾值的SAR圖像變化檢測方法，以調整虛警概率，滿足實際需求；減小噪聲干擾，提高檢測精度。實現本發明目的的技術方案是根據斑點噪聲的比值分布，對比值概率公式進行推導，從而得到關于虛警率和閾值的關系式。通過給定的虛警率確定閾值，并通過調整虛警率滿足不同的實際需求，具體步驟包括如下(I)輸入視數為L的兩副幅度SAR圖像V1和V2,分別以幅度圖像中的像素點'k、v2，k為中心，取MXM大小的鄰域塊Ul,k、u2，k，計算每兩個像素點對應的塊均值比值rk，從而得到比值圖R ;(2)確定所要求的虛警概率α對應的閾值T ;2a)根據如下比值分布概率公式計算每個比值rk出現的概率p(rk)
權利要求
1.一種基于恒虛警閾值的SAR圖像變化檢測方法，包括如下步驟 (1)輸入視數為L的兩副幅度SAR圖像V1和V2,分別以幅度圖像V1J2中的像素點V1,k、v2；k為中心，取MXM大小的鄰域塊U1,k、u2, k，計算每兩個像素點對應的塊均值比值rk，得到比值圖R ； (2)確定所要求的虛警概率α對應的閾值T; 2a)根據如下比值分布概率公式計算每個比值rk出現的概率P (rk)
2.根據權利要求1所述的基于恒虛警閾值的SAR圖像變化檢測方法，其特征在于步驟(I)所述的計算每兩個像素點對應的塊均值比值rk，按照如下步驟進行 2a)分別以像素點V1,k、v2，k為中心，各取MXM大小的鄰域塊U1,k、u2，k ； 2b)分別計算上述鄰域塊U1,k、u2；k的均值[u、Vxi，稱為塊均值；其中， vi,k=mean{vtxl^) ,v^.k =mean{ii2 ,:) ’ 其中，mean ( ·)表示均值函數； 2c)計算上述塊均值V 4 v2,i的比值rk:
全文摘要
本發明公開了一種基于恒虛警閾值的SAR圖像變化檢測方法，主要解決現有SAR圖像變化檢測虛警與閾值對應關系不明確的問題。其實現過程是(1)對輸入的兩幅幅度SAR圖像，計算基于塊均值的比值圖；(2)根據預期的虛警概率，按照比值分布模型確定所對應的閾值；(3)根據該閾值對比值圖進行分割，得到變化檢測結果圖。本發明能夠根據預先設定的虛警率計算出對應的閾值，進而得到符合預期虛警率的SAR圖像變化檢測結果；同時由于考慮了鄰域信息，減少了噪聲干擾，提高了檢測精度，可用于資源和環境監測、農業研究、自然災害監測和評估。
文檔編號G06T7/00GK103065320SQ20131000642
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者鐘樺, 焦李成, 黃捷, 馬文萍, 馬晶晶, 劉趕超, 王桂婷, 公茂果 申請人:西安電子科技大學