[发明专利]一种SAR图像中海冰运动特征的提取方法有效

专利信息
申请号: 201210314370.3 申请日: 2012-08-29
公开(公告)号: CN102867184A 公开(公告)日: 2013-01-09
发明(设计)人: 杨永红;奚彩萍;凌霖;林明 申请(专利权)人: 江苏科技大学
主分类号: G06K9/46 分类号: G06K9/46
代理公司: 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 代理人: 柏尚春
地址: 212003*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 sar 图像 中海冰 运动 特征 提取 方法
【权利要求书】:

1.一种SAR图像中海冰运动特征的提取方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,读入重复观测的2幅大小为M×N的SAR图像,且观测2幅SAR图像的时间间隔为Δt,SAR图像的方位向分辨率记为ρx,距离向分辨率记为ρy,将2幅SAR图像分别记为I1(m,n)和I2(m,n),其中,m=1,2,...,M,n=1,2,...,N,x为方位向,y为距离向;

步骤2,分别对SAR图像I1(m,n)和I2(m,n)做平滑处理及下采样,选择K个大小为L×L的图像块,组成K个图像对,分别记为

步骤3,采用傅里叶变换法,从图像对中估计海冰全局运动速度,记为

步骤4,从SAR图像I2(m,n)中减去海冰的全局运动,即其中,表示下取整运算;

步骤5,利用光流法和最小二乘法,从SAR图像I1(m,n)和I′2(m,n)中估计海冰的局部运动速度场,记为并采用向量图法将海冰的局部运动速度场可视化于SAR图像I1(m,n)中。

2.如权利1所述的SAR图像中海冰运动特征的提取方法,其特征在于,所述步骤2具体过程为:用高斯核分别与SAR图像I1(m,n)和I2(m,n)作卷积,并进行下采样,得到平滑后的图像和即和其中,*表示卷积运算,表示方差为σ、大小为q×q的离散高斯核,q取{3,5,7,9,11},Sp↓表示p次下采样,p取2或者4;

从平滑后的图像及图像对应的位置处,选择K个大小为L×L的图像块,组成K个图像对,分别记为其中,m′=1,2,...,L,n′=1,2,...,L,i=1,2,...,K,K的取值范围为5~10,L取64、128或者256。

3.如权利1所述的SAR图像中海冰运动特征的提取方法,其特征在于,步骤3按如下过程进行:

利用傅里叶变换法,求第i个图像对的相关函数其中,F[·]表示二维傅里叶变换,F-1{·}表示二维逆傅里叶变换,相关函数最大值处所对应的像素点,记为则海冰全局运动速度在方位向上的分量在距离向上的分量Vgy=1ΔtKΣi=1Ky~iρyp,]]>记为Vg=(Vgx,Vgy).]]>

4.如权利1所述的SAR图像中海冰运动特征的提取方法,其特征在于,步骤5按如下过程进行:

由光流法可知,海冰的局部运动速度为其中,f为图像灰度函数,x为方位向,y为距离向,t为时间,Vlx为局部运动速度在方位向上的分量,Vly为局部运动速度在距离向上的分量;

以像素点(m,n)为中心,用3×3的窗口扫描图像I1(m,n)和I′2((m,n)),用差分法来代替偏微分,并用最小二乘法来估计式(a)中的参数Vlx和Vly,记为最后,采用向量图方法将海冰的局部运动速度场可视化于SAR图像I1(m,n)中。

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