[发明专利]一种对合成孔径雷达影像中的道路进行半自动提取的方法

权利要求书

1.一种对合成孔径雷达影像中的道路进行半自动提取的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开一幅SAR影像，并预处理；

步骤2：人工初始化道路参数；通过在SAR影像道路两侧垂直于道路方向上人工随机选取两个点，道路中心点坐标(r₀,c₀)，道路方向φ₀，道路宽度w，参考剖面长度L；

步骤3：构建SAR影像道路提取模型，获取道路预测状态并计算目标剖面；通过道路提取模型得到下一时刻道路的预测状态；设定搜索夹角和步长dt，以系统状态预测值为中心利用参考剖面长度，获得目标剖面的长度LT，同时获取扩展卡尔曼滤波的先验概率密度；

步骤4：对参考剖面和目标剖面进行优化处理；每隔一个像素生成平行于参考剖面且长度与参考剖面相同的若干剖面，对生成剖面中相同位置像素进行多视处理，得到经过优化处理后的参考剖面；对目标剖面采用与参考剖面优化处理相同的方法进行优化；

步骤5：获取道路观测值及判断；将参考剖面中的像素与目标剖面上对应的像素进行灰度差平方处理，并利用改进剖面匹配算法，将参考剖面中道路面上的像素灰度差平方的权值设定为2，不在道路上的像素灰度差平方的权值设定为1，使得改进剖面匹配算法有效的抑制了道路周边弱散射地物对道路提取的影响；判断能否准确的获取道路观测值，若能够准确的获取，则执行所述的步骤6；若不能够获取，则需要加入人工干预，判断是否到达图像边界，若到达图像边界，则道路提取结束；若没有到达图像边界，则加入人工干预，并回转执行所述的步骤2；

步骤6：道路最优估计值的获取及判断；利用所述步骤3获取当前时刻道路先验概率密度和所述步骤5获取的道路观测值进行处理，计算当前时刻的道路最优估计值；判断能否获得准确的最优估计值；若能够获得则将当前时刻的最优观测值作为下一时刻道路的初始值，并回转执行所述的步骤3，直至完成整条道路的提取；若不能够准确获取最优估计值，则需要加入人工干预，判断是否到达图像边界，若到达图像边界，则道路提取结束；若没有到达图像边界，则加入人工干预，并回转执行所述的步骤2。

2.根据权利要求1所述的对合成孔径雷达影像中的道路进行半自动提取的方法，其特征在于：步骤1中所述的对SAR影像进行预处理，其具体实现过程为：对待提取SAR影像进行精致Lee滤波处理来滤除斑点噪声对道路提取的影响。

3.根据权利要求1所述的对合成孔径雷达影像中的道路进行半自动提取的方法，其特征在于：步骤3中所述的构建SAR影像道路提取模型为：

x_k＝f(x_k-1)+w_k

其中，f(·)表示为状态转移策略的关系式，x_k表示道路提取的第k个时刻道路系统状态,w_k代表系统噪声。

4.根据权利要求1所述的对合成孔径雷达影像中的道路进行半自动提取的方法，其特征在于：步骤3中所述的目标剖面的长度LT的计算公式为：