[发明专利]一种基于特征级联的SAR遥感图像水域检测虚警剔除方法

说明书

本发明提供了一种基于特征级联的SAR遥感图像水域检测虚警剔除方法，在连通域标记的基础上，通过统计水域候选区连通域的面积，剔除小面积的水域虚警，然后逐层级的通过长宽比和占空比特征，以及膨胀腐蚀比特征，剔除道路、山谷暗斑等虚警，作为水域精细检测结果，由于充分考虑了虚警之间的形态结构差异，并逐层级的剔除各类虚警，提高了水域检测的精度。

技术领域

本发明涉及图像检测技术领域，具体涉及一种基于特征级联的SAR遥感图像水域检测虚警剔除方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)，是一种微波遥感系统，获取的图像是一种侧视的、全天候、全天时的主动微波遥感图像。SAR图像的水域检测已经广泛地应用于水域制图和洪水监测。

SAR图像水域检测主要分为数据预处理、水域候选区提取与虚警剔除三部分。受SAR成像原理影响，水域候选区中易存在低灰度值的植被和路网，以及山谷暗斑等虚警，难以和真实的水域目标区分开。如何快速精确的将水域目标和虚警区域区分开是水域检测中亟待解决的重点问题。

传统的水域检测虚警剔除方法一般采用基于小面积的虚警剔除方法和基于分类的虚警剔除方法。基于小面积的虚警剔除方法只能剔除小面积的虚警区域，无法剔除大面积的虚警；而基于分类的虚警剔除方法计算复杂，计算量大，需要大量的训练样本，大大降低了水域检测速度。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于特征级联的SAR遥感图像水域检测虚警剔除方法，能够解决现有的水域检测方法中虚警率高，计算复杂，检测速度慢的问题。

一种基于特征级联的SAR遥感图像水域检测虚警剔除方法，包括如下步骤：

步骤1，对SAR遥感图像进行均值滤波去除极值噪声点：

步骤2、采用自适应阈值分割算法，对SAR遥感图像进行二值化分割，提取出水域候选区；

步骤3、基于特征级联进行虚警剔除，具体包括：

步骤3.1、基于最小面积的虚警剔除：

对步骤2分割得到二值图进行连通区域标记，并获得连通区域的面积，当连通域面积小于第一设定阈值AreaMinThr时，认为是非关注区域的小块水域，将其剔除；

步骤3.2、基于长宽比特征和占空比特征的虚警剔除：

在步骤3.1虚警剔除后的连通区域基础上，提取每一个连通区域对应的二值图切片，计算每个连通域二值图切片的长宽比和占空比特征，具体为：

(1)将连通区域对应的二值图中目标绕二值图左上角像素点每次旋转1度，共旋转90度，每次旋转后记录目标的外接矩形的四界坐标，并基于四届坐标确定目标的外接矩形的面积；

(2)通过查找90个外接矩形的最小面积，提取目标对应的最小外接矩形；

(2)计算目标最小外接矩形的长宽之比，即此二值图切片目标的长宽比特征；

(3)计算目标最小外接矩形的面积与切片中目标像素个数之比，即为占空比特征；

若连通区域的面积在第一设定阈值AreaMinThr与第二设定阈值AreaMidThr区间，且满足长宽比特征小于5或者占空比特征小于2，则认为此连通区域为虚警，予以剔除，直接执行下一步；否则直接执行下一步；

步骤3.3、基于膨胀腐蚀比特征的虚警剔除：