[发明专利]基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法及装置

说明书

本发明提供一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法及装置，具体包括：对海洋锋SAR图像作预处理；对预处理后的SAR图像分别进行滤波和超像素块的分割；分别对滤波和超像素分割后的结果图进行腐蚀膨胀，求取腐蚀膨胀之差，得到二值化差值图像；将所述二值化差值图像进行融合，得到融合后的二值化图像；根据设定阈值剔除检测识别过程中的干扰信息；将去除干扰后的二值化图像叠加到原始SAR图像上，得到海洋锋检测结果。本发明结合SAR2SAR滤波和SLIC超像素分割两种方法的优势，有效抑制了SAR图像中相干斑噪声的干扰，使检测结果能够保留较多的锋面细节和具有较好的连续性，同时在给定一定的参数后不需要人工干预或辅助，节约了人工成本。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法及装置。

背景技术

海洋锋面作为一种常见的海洋现象，一般指在海洋中特性明显不同的两种或几种水体之间的狭窄过渡带，其间存在强烈的湍流混合交换、水平辐合(辐散)和垂直运动。由于其强烈的能量和动量交换，海洋锋区往往存在大量的有机物和其他海洋物质，因此海洋锋区往往是鱼群的聚集地，此外锋区异常的水文状况，直接或间接影响着水下声学通信。因此，对海洋锋进行检测识别对于鱼情预报、渔业资源评估和海洋军事都有重要意义。海洋遥感作为一种探测海洋现象的重要手段被普遍应用到海洋锋等海洋现象的检测识别中，其中合成孔径雷达(SAR)作为一种主动式微波传感器，相比于其他遥感手段，例如可见光和红外探测，具有全天时全天候的成像优势，同时由于其波段的选择，SAR具有穿云透雾的能力，但SAR图像因其固有的成像机制会受到散斑噪声的影响，因此增加了对SAR图像进行解译的难度。

之前对海洋锋的探测和研究主要利用海表面温度数据，对利用SAR图像进行海洋锋的检测识别研究较少，因此本发明提出了一种基于SAR数据对海洋锋进行自动检测识别的方法，该方法有效的抑制了相干斑噪声的影响，实践证明此方法在实际工程应用中是可行的。

发明内容

本发明提供一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别的方法及装置，用以解决SAR图像易受散斑噪声干扰和解译困难的问题，本发明结合滤波和超像素分割两种方法的优势，有效的抑制了相干斑噪声的影响，使检测结果能够保留较多的锋面细节和具有较好的连续性，同时在给定一定的参数后不需要其它的人工干预和辅助，节约了人工成本。

本发明提供一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法，包括：

对海洋锋SAR图像进行预处理；

分别采用半监督的深度学习算法和超像素分割方法对预处理后的SAR图像进行滤波和超像素块的分割；

分别对所述滤波和超像素分割后的结果图进行腐蚀膨胀，求取腐蚀膨胀之差，得到二值化差值图像；

对所述二值化差值图像分别进行锋面信息的形态学膨胀，将对应的两幅形态学膨胀后的图像中的锋面信息进行与操作，均显示锋面信息的像素识别为锋面元素，否则识别为背景元素，得到识别后的图像；

对识别后的图像中的锋面信息进行形态学闭运算，生成融合后的二值化图像；

将所述融合后的二值化图像叠加在原始SAR图像上。

根据本发明提供的一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法，在生成融合后的二值化图像后，所述方法还包括：

根据每个锋面元素的个数设定阈值，利用设定的阈值去除梯度信息干扰。

根据本发明提供的一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法，在生成融合后的二值化图像后，所述方法还包括：

根据设定的锋面信息的尺寸信息对由识别出的所述锋面元素构成的锋面信息进行筛选，以去除识别过程中产生的干扰信息。

根据本发明提供的一种基于SAR图像的海洋锋自动检测识别方法，还包括：