[发明专利]基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法

权利要求书

1.一种基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一：输入原始SAR图像，将SAR图像进行灰度校正，并将数据动态范围压缩，得到8bit量化的SAR图像；

步骤二：根据输入SAR图像方位向、距离向分辨率以及待检测目标估计尺寸，设置聚类中心空间间距，并初始化聚类中心；

步骤三：在每个聚类中心δ×δ空间邻域内，根据最小梯度原则重新优化聚类中心，其中δ的取值范围为5≤δ≤min{S_a,S_r}/2；

步骤四：在每个聚类中心限定邻域内，计算每个像素点与当前聚类中心的熵调制相似度ES；

步骤五：给每个像素点分配最大熵调制相似度ES对应的聚类中心标签，并更新聚类中心，计算聚类中心更新差e；

步骤六：判断e是否小于设定值，或聚类中心更新次数是否大于设定值n，若满足任意条件则输出超像素聚类结果，否则返回步骤四继续迭代处理；

步骤七：统计每个超像素的强度均值，若均值大于设定检测阈值T，则该类别为海洋目标，否则为海洋背景，获得SAR图像海洋目标检测结果。

2.根据权利要求1所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤二中，聚类中心空间间距计算以及聚类中心初始化方法为：

输入原始SAR图像方位向分辨率为R_a，距离向分辨率为R_r，待检测目标最大估计长度为l，目标间最小合理间距为w，则聚类中心方位向最小空间间距S_a以及距离向最小空间间距S_r为：S_a＝(l+w)/R_a，S_r＝(l+w)/R_r。

3.根据权利要求1所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤三中，δ的取值范围为5≤δ≤min{S_a,S_r}/2，其中：S_a为聚类中心方位向最小空间间距，S_r为距离向最小空间间距。

4.根据权利要求1所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤四的具体步骤如下：

步骤四A：以当前聚类中心为中心点构建数据采集窗口，窗口大小为M行×N列，其中聚类中心数值为当前窗口内的像素均值，记为c_ij，i、j代表该中心在原始图像中的空间位置，即第i行第j列，采集到的局部图像表示为L，L中像素记为L_xy，x、y代表该像素在局部图像中的空间位置；

步骤四B：计算局部图像L中所有像素与当前聚类中心的散射强度距离矩阵D_I、空间距离矩阵D_S以及局部图像灰度分布熵ENT：

式中，D_Ixy为散射强度距离矩阵D_I中第x行y列的元素，D_Sxy为空间距离矩阵D_S中第x行y列的元素；

步骤四C：利用局部图像灰度分布熵ENT以及空间归一化参数p调制原始SLIC算法的距离，并计算熵调制相似度矩阵ES：

式中，ES_xy为熵调制相似度矩阵ES中第x行y列的元素，p是空间归一化参数，其计算方法为：p＝(M+N)/2；

步骤四E：转移至下一聚类中心，返回步骤四A，直至所有聚类中心处理完毕。

5.根据权利要求4所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤四A中，数据采集窗口大小计算方法为：M＝2×S_r，N＝2×S_a，其中：S_a为聚类中心方位向最小空间间距，S_r为距离向最小空间间距。

6.根据权利要求4或5所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤四C中，空间归一化参数p的计算方法为：p＝(M+N)/2。

7.根据权利要求1所述的基于熵调制SLIC的SAR图像海洋目标检测方法，其特征在于所述步骤五中，聚类中心更新差e的计算方法为：

式中，K表示所有聚类中心的数量，Δi_k表示第k个聚类中心在i坐标上的更新量，Δj_k表示第k个聚类中心在j坐标上的更新量，Δc_ijk表示第k个聚类中心数值更新量。