[发明专利]极化合成孔径雷达图像的分割方法、系统、装置及计算机可读介质

说明书

本发明涉及极化合成孔径雷达图像的分割方法、系统、装置及计算机可读介质。该方法包括：获取PolSAR图像的图像数据；生成待分割图像的多个超像素；将所述待分割图像的各个像素与其邻域像素中的每一个分别构成像素对；针对每一像素对，计算该像素对中两个像素分别所属的两个超像素之间的距离；按照距离的递增顺序，判断距离是否小于合并阈值，合并阈值与该像素对中两个像素的极化均匀性度量相关，直到对所有超像素对都完成了所述判断为止，如果判断的结果为是，则将该超像素对中的两个超像素合并。本发明能够提高PolSAR图像分割方法的准确性和计算效率。

技术领域

本发明涉及雷达图像处理领域，具体涉及一种极化合成孔径雷达图像的分割方法、系统、装置及计算机可读介质。

背景技术

极化合成孔径雷达(PolSAR)图像分割是一种基于雷达特性与计算机视觉的关键新技术，可应用于土地覆盖分类、目标提取和变化检测、动态监测土地资源利用及环境变化、道路检测、绘制电子地图、城市规划发展评估等遥感图像解译领域。近年来，提出了一些PolSAR图像分割技术，如基于区域的Wishart马尔可夫随机场模型框架、基于区域的无监督PolSAR图像分割方法、两阶段超像素合并方法等。高质量的PolSAR图像分割结果具有更好的遥感图像解译的应用潜力，因此PolSAR图像分割技术成为当前极化SAR图像解译研究热点之一。

然而，现有的PolSAR图像分割方法存在计算效率低、准确性差的缺陷，这限制了后续对PolSAR图像的解译应用。例如，现有技术中的极化迭代区域生长算法是基于区域的图像分割算法，由于受到噪声的影响，该方法中PolSAR图像梯度信息的提取不准确，通过分水岭初始分割后的初始分割图像效果不理想，最终导致PolarIRGS的分割准确性不高；而且PolarIRGS通过递归计算获得最终的PolSAR图像的分割结果，计算效率低。又例如，现有技术中的Wishart-KummerU两阶段合并方法，其对于每个迭代合并步骤，需要更新区域邻接图和与新合并区域相关的信息；并且该方法需估计纹理参数并计算复杂的KummerU函数，这需要相当长的时间来获得最终的分割结果，计算效率低；此外，Wishart-KummerU两阶段合并对于一些孤立的小目标出现过分割的问题，细节保持方面有所欠缺。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种极化合成孔径雷达图像的分割方法、系统、装置及计算机可读介质。

根据本发明的一个方案，提供了一种极化合成孔径雷达图像的分割方法，包括：获取待分割图像的图像数据，所述待分割图像为极化合成孔径雷达图像；基于所述图像数据，对所述待分割图像进行超像素分割，生成多个超像素；将所述待分割图像的各个像素与其邻域像素中的每一个分别构成像素对；对于每一像素对中的两个像素，如果该两个像素分别属于不同的两个超像素，则计算该两个超像素之间的距离，所述距离表示超像素之间的相异性；依照计算出的所述距离的递增顺序，对于与所述距离相对应的像素对，判断所述距离是否小于合并阈值，所述合并阈值与该像素对中两个像素的极化均匀性度量相关，直到对所有像素对都完成了所述判断，其中如果所述判断的结果为是，则将该像素对中的两个像素分别所属的超像素进行合并，否则，不进行所述合并。

在根据本发明方案的分割方法的一些实施例中，在对两个超像素之间的所述距离的计算时，可以将该两个超像素内相邻像素的极化信息和该两个超像素内全部像素的边缘强度用作计算参数。

在根据本发明方案的分割方法的一些实施例中，基于所述图像数据，对所述待分割图像进行超像素分割，生成多个超像素，可以包括：对所述图像数据进行SIRV分解，以计算得到所述待分割图像的估计的归一化协方差矩阵；基于所述归一化协方差矩阵，计算得到所述待分割图像的边缘强度图；基于所述归一化协方差矩阵和所述边缘强度图，对所述待分割图像进行超像素分割，生成多个超像素。