[发明专利]基于改进Krawtchouk矩的SAR图像目标特征提取方法

摘要

基于改进Krawtchouk矩的SAR图像目标特征提取方法，涉及图像特征提取技术，属于SAR目标自动识别技术领域。本发明针对SAR图像的方位敏感性和平移敏感性给SAR目标识别带来的干扰，提出一种基于改进Krawtchouk矩的SAR图像目标特征提取方法。在有效抑制噪声的情况下，有效克服了SAR图像对目标方位的敏感性，减少计算量的同时能有效地对目标进行识别。

主权项

基于改进Krawtchouk矩的SAR图像目标特征提取方法，其特征是，包括以下步骤：(1)对SAR目标的切片图像进行中值滤波；(2)采用一维最大熵阈值分割法对切片图像进行分割，得到目标二值图像和背景图像；(3)对目标二值图像利用改进的Krawtchouk矩方法进行特征提取；引入翻转因子和旋转因子，改进Krawtchouk不变矩构建方法，使该矩不但具备基本Krawtchouk不变矩的特性，还具备对称翻转以及全方位的旋转不变性；改进Krawtchouk矩特征提取的主要步骤为：Step1：根据式(1)确定图像的质心mij=Σx=0N-1Σy=0N-1xiyjf(x,y)x‾=m10m00,y‾=m01m00---(1)]]>其中，f(x,y)为坐标(x,y)位置的灰度值，其值为0或者1，i取0或1，j也取0或1，N为图像的行数；Step2：图像的中心距uij可由式(2)计算，uij=Σx=0N-1Σy=0N-1(x-x‾)i(y-y‾)jf(x,y)---(2)]]>Step3：若一幅图像只进行了对称翻转，则翻转后的图像的中心距uij在j为奇数时发生符号变化；若一图像只发生大于180度的旋转行为，则旋转后的图像的uij在i+j为奇数时发生符号变化；根据式(3)确定图像的翻转因子b1和旋转因子b2，b2=sgn(u12)b1=b2×sgn(u03)---(3)]]>式中，sgn(*)为取数值的符号；Step4：在图像的旋转角度计算公式中，计算新的旋转角度θ，如式(4)所示，θ=12tan-1(2u11u20-u02)-(b2-1)π2---(4)]]>Step5：根据Step4计算而得的旋转角度，再引入翻转因子，构建如式(5)所示的几何不变矩；v~nm=Σx=0N-1Σy=0N-1N2/2m00f(x,y)×{[(x-x‾)cosθ+(y-y‾)sinθ]N2/2m00+N/2}n×{b1[(y-y‾)cosθ+(x-x‾)sinθ]N2/2m00+N/2}m---(5)]]>Step6：最后使用几何不变矩式(5)构建改进的Krawtchouk不变矩；Q~nm[ρ(n)ρ(m)]-(1/2)Σi=1nΣj=1mai,n,p1aj,m,p2v~ij---(6)]]>式中，ak,n,p为Krawtchouk多项式系数；(4)采用支持向量机对测试图像进行分类，根据识别效果，判断特征提取的有效性。