[发明专利]一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法及系统。获取待提取区域的洪灾之前的SAR图像和洪灾之后的SAR图像；分别对所述洪灾之前的SAR图像和所述洪灾之后的SAR图像进行预处理；对预处理后的洪灾之前的SAR图像和预处理后的洪灾之后的SAR图像进行相减变化检测处理，确定相减变化检测处理后的图像；根据所述相减变化检测处理后的图像，采用迭代阈值分割法，确定分割阈值；利用所述分割阈值对所述相减变化检测处理后的图像进行洪水区域的提取；本发明所提供的一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法及系统，能够快速地进行洪水区域的提取。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别是涉及一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法及系统。

背景技术

星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)以其全天时、全天候工作，不受昼夜影响的特点，在地理研究中有着越来越广泛的应用。在SAR图像中，不同地表的后向散射系数有着较大的差别。对水体而言，由于其表面的粗糙程度较弱，近似为平整的表面，雷达信号在其上以镜面反射为主，信号难以再次被SAR的天线所接收，因此其对应的单位截面积的反射率较低，后向散射系数相应较低；而对于陆地区域，其表面较为粗糙，雷达信号在其上以散射为主，雷达的天线会相应地接收到一部分信号，从而使其后向散射系数较高。根据这一点，可以对水体和陆地进行区分。

通过图像的变化检测，可以清楚地看到同一图像在一段时间内的变化趋势。将图像的变化检测技术与图像的提取技术结合，利用SAR的图像，即可实现对于洪水区域的提取。

传统的洪水区域提取方法大都在预处理之后，使用Otsu阈值分割算法、非监督性学习等方式对灾前与灾后的图像进行水体提取，之后再利用交并运算处理图像，得到洪水区域图像。这种算法的提取效果稳定、可靠，但计算量较大，耗时较长，且山体阴影等会对提取结果造成影响，还需要在提取过程中消除山体阴影的影响，进一步使处理时间加长。因此，提出一种新的基于星载SAR的洪水区域提取方法十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法及系统，能够快速地进行洪水区域的提取。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于星载合成孔径雷达的洪水区域提取方法，包括：

获取待提取区域的洪灾之前的SAR图像和洪灾之后的SAR图像；

分别对所述洪灾之前的SAR图像和所述洪灾之后的SAR图像进行预处理；所述预处理包括：裁剪、多视处理、辐射校正、几何校正以及图像转化；

对预处理后的洪灾之前的SAR图像和预处理后的洪灾之后的SAR图像进行相减变化检测处理，确定相减变化检测处理后的图像；

根据所述相减变化检测处理后的图像，采用迭代阈值分割法，确定分割阈值；

利用所述分割阈值对所述相减变化检测处理后的图像进行洪水区域的提取；提取的洪水区域为像素值小于所述分割阈值的区域。

可选的，所述分别对所述洪灾之前的SAR图像和所述洪灾之后的SAR图像进行预处理，具体包括：

分别对所述洪灾之前的SAR图像和所述洪灾之后的SAR图像进行剪裁；

分别对剪裁后的洪灾之前的SAR图像和剪裁后的洪灾之后的SAR图像进行多视处理；

分别对多视处理后的洪灾之前的SAR图像和多视处理后的洪灾之后的SAR图像进行辐射校正；

分别对辐射校正后的洪灾之前的SAR图像和辐射校正后的洪灾之后的SAR图像进行几何校正；

分别对几何校正后的洪灾之前的SAR图像和几何校正后的洪灾之后的SAR图像进行图像转化。