基于分水岭的SAR图像分割方法研究

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1、硕士学位论文Ｉ園參基于分水岭的ＳＡＲ图像分割方法研究作者姓名韩琳旖学校导师姓名、职称纪建副教授企业导师姓名、职称王志宇高工申请学位类别工硕士基于分水岭的SAR图像分割方法研究作者姓名韩琳旖学校导师姓名、职称纪建副教授企业导师姓名、职称王志宇高工申请学位类别工程硕士学校代码10701学号1503121741分类号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于分水岭的SAR图像分割方法研究作者姓名：韩琳旖领域：计算机技术学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：纪建副教授企业导师

2、姓名、职称：王志宇高工学院：计算机学院提交日期：2018年6月ResearchonSARImageSegmentationBasedonWatershedAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinComputerTechnologyByHanLinyiSupervisor:JiJianTitle:AssociateProfessorSupervisor:Wan

3、gZhiyuTitle:SeniorEngineerJune2018摘要摘要合成孔径雷达（SAR）是一种主动式成像雷达，作为当前遥感观测的重要手段，具有全天候、全天时、多波段、分辨率高、可侧视成像、大面积的数据获取能力等优点，在军事领域和民用领域的应用更加地广泛。SAR图像分割是SAR图像解译的关键性步骤，是进行目标识别、数据压缩、传递等进一步处理中的最基本且关键的技术。然而，由于SAR图像固有的大量乘性斑点噪声的存在，使SAR图像分割工作变得十分困难，许多传统的分割算法，都不能得到理想的分割结果。本

4、文提出两种新的基于分水岭算法的SAR图像分割方法：基于分水岭与感知哈希的分割方法（WSpH）和基于分水岭超像素与近邻传播聚类的分割方法（WSAP）。算法具体介绍如下：（1）WSpH方法是一种基于区域合并的SAR图像分割算法。由于相干斑噪声对SAR图像分割的影响，在执行分割过程之前，分析常见的几种局部自适应相干斑滤波算法在SAR图像噪声去除上的作用，确定使用Lee滤波算法来对图像进行去噪。接下来使用梯度加掩膜的三次分水岭算法来进行初始分割，相较于传统的分水岭分割算法，这种方法能够有效减少小的独立封闭区域

5、。之后使用基于DCT的感知哈希算法对初始分割区域进行区域合并，降低过分割影响，提高分割的准确性，得到理想的分割结果。最后通过实验对比验证该算法的有效性。（2）WSAP方法是在分水岭超像素分割算法得到分割结果之后，对其使用近邻传播聚类算法进行合并。与传统的近邻传播聚类算法的不同在于，WSAP方法充分考虑了SAR图像的灰度特征。该方法是将灰度特征距离、协方差矩阵距离，空间距离相结合得到的超像素的特征距离，作为聚类合并过程中相似性度量准则，有效地提高了分割方法的精度。使用聚类算法进行合并过程中，数据点是由使

6、用分水岭算法初始分割得到超像素，极大地降低了近邻传播聚类算法的计算复杂度。同时，生成超像素的初始分割方法，是在经典的基于标记分水岭算法使用梯度信息来处理像素优先级的基础上，增加空间约束项，得到的超像素比较紧凑的同时其形状也比较均匀，进一步提高分割的准确率最终得到理想的分割结果。最后通过在真实SAR图像上的实验验证所提出的算法的有效性。关键词：SAR图像分割，分水岭算法，超像素，感知哈希，近邻传播聚类算法IABSTRACTABSTRACTSyntheticApertureRadar(SAR)isanac

7、tiveimagingradar,asanimportantmeansofremotesensingobservation,ithastheadvantagesofall-weather,all-day,multi-band,highresolution,side-viewimaging,andlarge-areadataacquisitioncapabilityandsoon,morewidelyusedinthemilitaryandcivilianfields.SARimagesegmentat

8、ionisacriticaltaskintheinterpretationofSARimagesandthemostbasicandkeytechnologyforfurtherprocessingsuchastargetrecognition,datacompression,anddelivery.However,duetotheexistenceofalargenumberofmultiplicativespecklenoiseinherentinS