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基于变差函数纹理特征的高分辨率SAR图像建筑区提取
  • ISSN号:1003-0530
  • 期刊名称:信号处理
  • 时间:0
  • 页码:1433-1442
  • 语言:中文
  • 分类:TP751[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙410073
  • 相关基金:国家自然科学基金项目:60772045
  • 相关项目:SAR图像目标ROI自动获取技术研究
中文摘要:

本文提出了一种基于变差函数纹理特征的高分辨率SAR图像建筑区提取方法,该方法以建筑区变差函数曲线的周期性为依据,首先提取周期性变差函数曲线的变程,然后以该变程为间距计算相应的变差函数值作为分类特征,最后采用非监督模糊C-均值(FCM,Fuzzy C-Mean)分类器实现建筑区和非建筑区两类分类问题,在去除小区域和填补空洞的操作之后,提取最终的建筑区轮廓。在实际计算变差函数特征图像时,为提高算法的实用性,将全方向的变差函数计算转化为四个方向的变差函数之和,并提出快速递推算法以替代常用的逐点加窗计算方式。实验结果表明,利用变差函数纹理特征可以有效地区分高分辨率SAR图像上的建筑区与非建筑区,提取出来的建筑区完整性较高,且虚警较少。与经典的灰度共生矩阵法(GLCM,Gray Level Co-occurrence Matrix)相比,本文方法在应用于不同高分辨率SAR图像的建筑区提取时,其性能可媲美甚至优于经典的GLCM法,而在计算效率上远远高于GLCM法,因而更具有实用的意义。

英文摘要:

This paper proposes a method for extracting built-up areas from high-resolution SAR images based on variogram textural feature. Since the variogram curves of the built-up areas in airborne SAR images usually shows distinct periodicity,we first extract the range, which is defined as the first peak of the variogram. Second, with the range as the lag, the corresponding variogram is computed as feature for classification. Finally,an unsupervised FCM classifier is used for the binary classification (built-up and non-built-up) and the boundaries of built-up areas are extracted after removing small regions and filling holes. To improve the practicability of the method, when computing the variograms of each pixel in the whole image, the omnidirectional variogram is decomposed into 4 directional variograms and the fast recursive algorithm is proposed. The experimental results show that the built-up and non-built-up areas can be well distinguished by the variogram feature. Comparison with the classic GLCM (Gray Level Co-occurrence Matrix)method indicate that the results of the proposed method are better than the results of GLCM in the application of extracting buih-up areas from high-resolution SAR images. And the proposed method has much higher computational efficiency, which makes it more practical.

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期刊信息
  • 《信号处理》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电子学会
  • 主编:谢维信
  • 地址:北京鼓楼西大街41号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:xhclfh@sohu.com
  • 电话:010-64010656
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-0530
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2406/TN
  • 邮发代号:80-531
  • 获奖情况:
  • 国家一级科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:10219