[发明专利]一种复杂背景SAR图像舰船尾迹检测方法

摘要

一种复杂背景SAR图像舰船尾迹检测方法，首先对SAR图像进行形态成分分析或者相对全变分正则化，将图像分解为代表复杂海面的纹理成分与包含舰船尾迹的结构成分；然后对结构成分进行图像增强并对梯度图像阈值化，形成舰船尾迹区域的二值图像；最后对增强的舰船尾迹区域进行拉东变换或者霍夫变换直线检测，并在变换域中反演，得到连续的尾迹以及相关参数。本发明通过对SAR图像进行结构‑纹理分解，克服了斑点噪声及复杂纹理对舰船尾迹检测的影响，再通过对结构成分进行图像增强并对梯度图像二值化，进一步突出了舰船尾迹区域。

主权项

一种复杂背景SAR图像舰船尾迹检测方法，包括：首先，对SAR图像进行形态成分分析，将图像分解为代表复杂海面的纹理成分与包含舰船尾迹的结构成分；然后，对结构成分进行剪切波变换，并对低频图像的梯度图像二值化或者对高频重构图像的梯度图像二值化，得到增强的舰船尾迹区域；最后，对增强的舰船尾迹区域进行拉东变换RT(Radon Transform)或者霍夫变换HT(Hough Transform)直线检测，并在变换域中反演，得到连续的尾迹以及相关参数；其特征在于，所述对SAR图像进行形态成分分析的过程是：将SAR图像X看作由结构成分S、纹理成分T和以斑点噪声为主的残差R线性组合而成，X＝S+T+R，结构成分S只能在字典DS下稀疏表示，纹理成分T只能在字典DT下稀疏表示，通过求解如下公式将纹理成分T与结构成分S分离：(S*,T*)=argminS,T(||DSTS||pp+||DTTT||pp+γ||S||TV)s.t.||X-S-T||2≤σ]]>其中，S*表示最优结构成分，T*表示最优纹理成分，DSTS表示结构成分S的表示系数向量，DTTT表示纹理成分T的表示系数向量，σ表示残差R的标准差，代表结构成分表示系数向量的p范数，代表纹理成分表示系数向量的p范数，将向量α的p范数定义为它是对向量稀疏性的一种量化表达，其中α(i)表示向量α的第i个分量，p的取值范围是0≤p≤1，当p→0时，有γ是全变分正则系数，||S||TV表示全变分(Total Variation,TV)正则项，可通过结构成分S的梯度矩阵1范数得到，即