[发明专利]基于显著性融合的SAR图像变化检测方法

摘要

本发明公开了一种基于图像显著性融合的SAR图像变化检测方法，主要解决现有方法中SAR图像变化检测易受斑点噪声的影响，而且检测精度不高的问题。本发明的具体步骤如下：(1)输入SAR图像；(2)滤波；(3)计算像素的对数比值值；(4)构造全局显著图；(5)计算不同尺度的对比度显著值；(6)构造局部显著图；(7)融合局部显著图和全局显著图；(8)模糊聚类；(9)输出变化检测结果。本发明具有对SAR图像变化检测的噪声影响鲁棒性好和检测精度高的优点。

主权项

1.一种基于显著性融合的SAR图像变化检测方法，包括如下步骤：(1)输入SAR图像：输入同一地区不同时相的两幅已配准、校正的SAR图像I1和I2；(2)滤波：采用非局部均值滤波器对输入的两幅SAR图像I1和I2分别进行滤波，得到滤波后的SAR图像X1和X2；(3)计算像素的对数比值值：对滤波后的SAR图像X1和X2取对应像素的灰度级进行对数比值操作，得到对数比值差异图DL；(4)按照下式，计算对数比值差异图的像素的全局显著值：其中，D(i,j)表示对数比值差异图中第i行第j列的像素的全局显著值，I(i,j)表示对数比值差异图中第i行第j列的像素的灰度值，I(i,j)＝0,1,2,...,255，∑表示求和操作,表示任意符号,∈表示属于符号，I(m,n)表示对数比值差异图中除I(i,j)之外的第m行第n列的像素的灰度值，I(m,n)＝0,1,2,...,255，D_L表示对数比值差异图，||·||表示取灰度值的距离操作；(5)计算不同尺度的对比度显著值：(5a)分别对滤波后的SAR图像X1和X2取1×1像素，采用像素对比度方法，构造1×1像素尺度的对比度显著图；(5b)以3×3像素的滑动窗口分别对滤波后的图像X1和X2取块；(5c)分别将所有的块中的像素均按列拉成一列，得到三维矩阵L1和L2；(5d)采用向量对比度方法，由三维矩阵L1和L2构造出3×3像素尺度的对比度显著值；(5e)以5×5像素的滑动窗口分别对滤波后的图像X1和X2取块；(5f)分别将所有的块中的像素均按列拉成一列，得到三维矩阵L3和L4；(5g)采用向量对比度方法，由三维矩阵L3和L4构造出5×5像素尺度的对比度显著值；(6)采用下式的加权平均法，融合不同尺度的对比度显著图，得到局部显著图：S'＝α0·S0+α1·S1+α2·S2其中，S'表示局部显著图，S0表示1×1像素尺度的对比度显著图，S1表示3×3像素尺度的显著图，S2表示5×5像素尺度的对比度显著图，α0、α1、α2表示加权系数，α0+α1+α2＝1,0≤α0、α1、α2≤1；(7)按照下式，融合全局显著图和局部显著图，得到显著性融合图：S(i,j)＝D(i,j)·exp(‑S'(i,j))其中，S表示显著性融合图，D表示全局显著图，S'表示局部显著图，exp表示指数操作符号，i和j分别表示显著性融合图、全局显著图和局部显著图中同一位置的像素的行和列坐标值；(8)模糊聚类：(8a)采用模糊C均值聚类方法，对显著性融合图进行聚类，得到显著性融合图中每个像素的隶属于非变化类和变化类的隶属度值；(8b)将非变化类的隶属度值大于变化类的隶属度值的像素，判归为非变化类像素；将非变化类的隶属度值小于变化类的隶属度值的像素，判归为变化类像素；得到SAR图像的变化检测结果；(9)输出变化检测结果。