基于改进小波域隐马尔可夫模型的遥感图像分割

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第2期电子与信息学报V0lI27NO．22005年2月JournalofElectronics&InformationTechnologyFeb．20o5基于改进小波域隐马尔可夫模型的遥感图像分割郭松涛孙强焦李成(西安电子科技大学智能信息处理研究所西安710071)摘要：该文提出了一种基于改进小波域隐马尔可夫树(HMT)模型进行图像分割的方法。该方法利用基于希尔伯特变换对的二维方向小波，这种小波变换具有平移不变性、方向检测性好的特点。同时该方法还利用拓展HlVlT对该改进小波域中尺度间的小波系数

2、相关性进行建模。并结合多背景融合技术进行遥感图像的分割，得到了优于已有文献的分割结果，而且与同类算法相比，降低了算法所需的计算量。关键词：隐马尔可夫模型，多尺度分割，希尔伯特变换对，二维方向小波，多背景中图分类号：TP75l文献标识码：A文章编号：1009．5896(2005)02．0286．04Remote·-SensingImageSegmentationBasedonImprovedWavelet-DomainHiddenMarkovModelsGuoSong-taoSunQiangJiaoLi-cheng(Instituteoflntellg

3、enrlnformationProcessing,XidianUniversi!y,m’an710071，China)AbstractImprovedwavelet-domainHMTbasedremote·sensingimagesegmentationalgorithmisproposedinthispaper．Thealgorithmisbasedon2-Ddirectionalwavelet,whichisimplementedviaHilberttransformpairs．The2-Ddirectionalwaveletcanprovid

4、ebothshiftinvarianceandg00ddirectionalselectivity．Inthispaper,thedependenceofwaveletcoeficientsliedininterscaleismodeledeficiently,andanewsegmentaionalgorithmisproducedbycombiningthiswithmulticontextfusionmethod．Abettersegmentationresultforremote·sensingimagewithsmallercomputat

5、ionalburdenisobtained．KeywordsHMT(HiddenMarkovTry)model，Multiscalesegmentation,Hilherttransformpairs，2-Ddirectionalwavelet,Multicontext1引言于分割结果很重要。尺寸的选择一般是在分类的鲁棒性与减少错分的可能性之间进行均衡。这也正是多尺度图像分割l1现代遥感技术的发展使得遥感图像的数量越来越多，及的核心思想，即按照预定原则，在不同的尺度上，把图像分成时有效地从中获取有用的信息是现在迫切需要解决的问题。不同的窗口，划分尺寸

6、随着尺度增加逐渐变小，然后对每个近年来，遥感图像的分割已经成为图像处理领域的热门研究窗口利用某种方法判断其所属类型。如图l所示。课题。文献【l】提出了一种小波域隐马尔可夫树(HM]r)多尺度分割方法，该方法基于离散小波变换(DWT)，而DWT一般采用的都是最大抽样形式，这样在实际的图像处理中引入了口朗器一■以下两个主要的缺点：不具有平移不变性和方向检测性差。尺度0尺度1尺度2尺度本文综合文献【2】和文献【3】中方法的各自优点，采用了一(a】图像多尺度分割的嵌套结构(b)图像分割块的四叉树结构。每个父节点对应着下一尺度4个子节点种改进的基于希尔伯特变换

7、对的方向小波，并在此基础上提图l出了一种新的基于改进小波域HMT的多尺度分割方法，有效地解决了以上由DWT引入的两个缺点，与文献【l】相比，3小波域HMT模型分割结果得到了明显提高。小波变换是近年来用于图像处理的有力工具之一，它良2多尺度图像分割好的压缩功能以及其多分辨性质使其具有广阔的应用空间。本文主要关心的是它下面两个性质：常用分割算法使用的分类窗技术中窗口尺寸的选择对(1)持续性：小波系数值的相对大小会在小波四叉树的各2003．10-09收到。2004-05．18改回国家“863”计划(2002AAl35080)资助课题维普资讯http://w

8、ww.cqvip.com第2期郭松涛等：基于改进小波域隐马尔可夫模型的遥感图像分割287个尺度间传递。(2)