[发明专利]SAR图像快速桥梁检测方法

说明书

技术领域

本发明属于SAR图像处理技术领域，具体的说是一种基于小波分解的SAR图像桥梁目标快速检测方法。

背景技术

桥梁目标作为重要的交通枢纽，大多位于主干道路与河流相交处，与各种移动或固定的军事目标紧密联系，因此研究SAR图像中的桥梁检测具有重要的意义。

目前提出的SAR图像桥梁检测方法主要有：

WU等人在“Bridge recognition of median-resolution SAR images using Pun histogram entropy，Chinese Optics Letters，2009，7(7)，572-575”中提出了一种利用Pun熵检测桥梁的方法，该方法首先水系分割提取水体轮廓，然后在确定的潜在桥梁区域中提取桥梁的Pun熵特征，并利用该特征进行桥梁的判别，去除虚假目标。该方法仅利用桥梁的Pun特征而没有考虑桥梁的形状特征，会使一些达到熵阈值的虚假目标作为桥梁而被检测出来；由于雷达入射方向、桥梁结构等因素，会导致某些桥梁灰度值明显降低，不能达到熵阈值而被漏检。

蒋咏梅等人在“面向桥梁目标自动检测的多源遥感图像融合模型与方法，电子与信息学报，2006，28(10)：1794-1797”中提出了将SAR图像、红外图像、光学图像融合的桥梁检测方法，综合利用多源图像信息具有互补作用的特点实现桥梁检测。但该方法需要分别获取同一地点三幅分辨率相同的SAR图像、红外图像和光学图像，在图像数据源的获取上，很难满足要求。

陈昕等人在“中分辨率SAR图像自动桥梁检测方法，计算机工程，2008，34(9)：195-197”中提出了一种基于目标多尺度的SAR桥梁目标检测方法，在低分辨率级别下提取河流和定位潜在桥梁目标点，再把定位结果映射到原始中分辨率图像数据中，得到桥梁检测结果。该方法使用10倍抽取获得低分辨率SAR图像，得到的图像仍然存在SAR斑点噪声，并且抽取会使得图像丢失大量有用信息。

前两种方法都是首先选取阈值进行图像分割，提取出河流区域，这种基于原始图水域分割的方法运算量大，桥梁检测的速度慢，难以应用于对实时性要求高的场合中；最后一种方法虽然利用多尺度降低了运算量，但丢失了图像中的有用信息，降低了桥梁检测的精度，另外，该方法对SAR图像中的斑点噪声也难以起到很好的抑制效果。

发明内容

为了克服现有检测方法检测速度慢的问题，本发明提出了一种快速的桥梁检测方法，以在保证桥梁检测精度的情况下缩短运行时间，提高桥梁检测的速度，满足实际应用中对实时性的要求。

本发明的技术方案是：先对原图像进行小波分解，得到大小为原图1/4的低频子图像，然后在所得低频子图像中提取出潜在桥梁区域，再将该区域映射到原图坐标中，最后综合利用桥梁的形状、灰度特征对潜在区域内的目标进行检测判别，去除虚假目标。其具体实现步骤包括如下：

1)选用Daubechies5小波对输入的SAR图像进行小波分解，得到原图像的低频子图像；

2)在低频子图像中提取水体轮廓信息，确定潜在桥梁区域，该区域为一矩形区域，四个顶点的坐标表示为(x_min1，y_min1)，(x_min1，y_max1)，(x_max1，y_min1)，(x_max1，y_max1)；

3)将低频子图像中的潜在桥梁区域利用坐标映射公式映射到原图像坐标系中，得到原图像中的潜在桥梁区域，该区域仍为矩形区域，其四个顶点的坐标表示为(x_min2，y_min2)，(x_min2，y_max2)，(x_max2，y_min2)，(x_max2，y_max2)，对原图像中的潜在桥梁区域进行编号，编号为1、2...N，N为潜在桥梁区域的总个数，

坐标映射公式如下：