[发明专利]基于各向异性形态学方向比率的SAR图像边缘检测方法

摘要

本发明公开了一种基于各向异性形态学方向比率的SAR图像边缘检测方法，主要解决现有技术边缘检测零星强散射点鲁棒性差的问题，其技术方案是：根据输入的SAR图像X设置高斯伽马形双窗的参数；逆时针旋转高斯伽马形双窗，得到多方向的高斯伽马形双窗，并对其进行加权中值滤波；利用加权中值计算多方向边缘响应并对其进行增强；根据边缘响应计算边缘强度映射；从边缘强度映射中抽取极大值点，作为候选边缘点；对候选边缘点进行双阈值门限决策，得到最终图像的边缘检测结果。本发明增强了SAR图像边缘检测对零星强散射点的鲁棒性，满足实时大场景的SAR图像边缘检测要求，可用于含零星强散射点的大场景下提取SAR图像边缘。

主权项

一种基于各向异性形态学方向比率X的SAR图像边缘检测方法，包括：(1)根据输入的SAR图像X设置像素(x,y)的高斯伽马形双窗的参数，得到像素(x,y)的高斯伽马形上窗WU和下窗WL；(2)将像素(x,y)的高斯伽马形上窗WU和下窗WL沿中心线逆时针旋转角度θn，得到像素(x,y)多方向的高斯伽马形上窗WU(θn)和下窗WL(θn)，其中θn为[0，2π)内取的16个方向的角度，即θn＝n*π/8(0≤n＜16)，n是整数；(3)分别利用上述的上窗WU(θn)和下窗WL(θn)对像素(x,y)进行加权中值滤波：3a)从输入的SAR图像X中得到每一个像素(x,y)的灰度值I；3b)在每个方向上分别将像素(x,y)的高斯伽马形上窗WU(θn)和下窗WL(θn)内所有像素的灰度值I按升序排列，像素的灰度值I对应权值的顺序也被重新排列；3c)分别将高斯伽马形上窗WU(θn)和下窗WL(θn)重新排列后的权值进行累加，当累计权值达到1/2时，该权值对应的像素灰度值就是高斯伽马形上窗WU(θn)和下窗WL(θn)在这个方向上的加权中值mU(θn)和mL(θn)；(4)根据上述的加权中值mU(θn)和mL(θn)，计算像素(x,y)的多方向边缘响应R(θn)：R(θn)=mU(θn)mL(θn);]]>(5)增强像素(x,y)的多方向边缘响应R(θn)：5a)当像素(x,y)的高斯伽马形双窗函数旋转到方向θn时，对当前方向θn处的理想阶跃边缘响应进行对数变换并归一化得到方向匹配滤波器h(Δθ)：h(Δθ)=1,Δθ∈(2kπ-π2,2kπ+π2)0,Δθ=(kπ+π2)-1,Δθ∈(2kπ+π2,2kπ+3π2),k∈N]]>其中Δθ表示其他方向与当前方向θn的差值；5b)将方向匹配滤波器h(Δθ)作用于像素(x,y)的多方向边缘响应R(θn)，利用连乘和比率的形式对像素(x,y)的多方向边缘响应R(θn)进行增强，得到增强后像素(x,y)的边缘响应Re(θ)：Re(θ)={ΠΔθ=mπ/8I(θ+Δθ)h(Δθ)}1/7,m=-8,-7,...,6,7]]>其中П表示连乘形式；(6)根据增强后像素(x,y)的边缘响应Re(θ)得到像素(x,y)的边缘强度映射E并提取边缘方向映射D：E=1-1max{Re(θ)}]]>D＝argmax{Re(θ)}(7)从像素(x,y)的边缘强度映射E和边缘方向映射D中抽取极大值点，作为候选边缘点；(8)对候选边缘点进行双阈值门限决策，得到最终图像的边缘检测结果。