SAR图像建筑物的三维信息提取算法的研究

发布时间：2017-09-12 21:39

  本文关键词：SAR图像建筑物的三维信息提取算法的研究

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【摘要】：SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)是一种主动式微波传感器,由于其具有全天时、全天候、高分辨率的特点,已被广泛应用于经济、军事和科学研究等诸多领域。目前,基于城乡高分辨SAR图像数据解译已经成为一个研究热点。本文对高分辨率SAR图像建筑物提取和建筑物几何信息获取两个方面进行深入的研究,主要研究内容如下:1.高分辨率SAR图像建筑物提取。建筑物在SAR图像呈现两个关键特征:叠掩和阴影,针对依据叠掩和阴影提出的建筑物检测方法忽略像素间关系而导致建筑物提取精度不高问题,本文构造一个自适应的权重系数,更好描述邻域内像素的影响,以此改进MRF(Markov Random Field),并基于改进的MRF模型实现SAR图像分类,在此基础上,采用形状指数、长宽比和面积因子等形状特征进行分类后处理,实现建筑物的检测,实验结果表明本文提出的基于MRF的建筑物提取算法是有效的。2.建筑物几何信息的获取。在分析直接测量方法获取建筑物三维信息不足的基础上,提出基于模型与图像匹配度的建筑物几何信息提取算法,该方法首先在建筑物检测的基础上,建立模型与图像匹配度函数,把几何信息提取问题转化为匹配度函数的优化问题,然后结合遗传算法与模拟退火算法的优点,构造遗传模拟退火算法实现匹配度函数的优化,获取建筑物的精确几何信息,并通过了实验验证。
【关键词】：高分辨率SAR图像 建筑物提取 MRF 模型与图像匹配度
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 SAR图像建筑物提取9-10
• 1.2.2 建筑物几何信息的提取10-12
• 1.3 本文的主要研究内容12-13
• 1.4 本文的结构安排13-14
• 第二章 基础知识14-22
• 2.1 SAR系统及其建筑物的成像特征14-18
• 2.1.1 机载SAR的工作原理14
• 2.1.2 成像几何引起的典型效应14-16
• 2.1.3 建筑物到SAR图像的投影16-18
• 2.1.4 SAR图像建筑物的影像特点18
• 2.2 图像的多尺度理论18-19
• 2.3 基于Mellin变换的参数估计19-21
• 2.3.1 经典的参数估计方法19-20
• 2.3.2 基于Mellin变换的参数估计20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 基于改进的MRF建筑物的提取算法22-32
• 3.1 基于MRF模型的SAR图像分类改进算法22-26
• 3.1.1 MRF模型基础22-23
• 3.1.2 Gibbs分布23-24
• 3.1.3 Hammersley-clifford定理24
• 3.1.4 基于改进MRF的SAR图像分类24-26
• 3.2 基于MRF模型SAR图像分类算法实现26-28
• 3.2.1 先验模型的参数估计26-27
• 3.2.2 基于改进的MRF的SAR图像分类27
• 3.2.3 分类后的后处理27-28
• 3.3 实验结果与分析28-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 SAR图像建筑物几何信息提取32-49
• 4.1 基于模型与图像匹配度的几何信息提取32-34
• 4.2 基于模型与图像匹配度提取的过程34-45
• 4.2.1 建筑物叠掩和阴影位置的确定34-41
• 4.2.2 匹配度函数的设计41-42
• 4.2.3 基于遗传模拟退火算法的目标函数优化42-45
• 4.3 实验结果与分析45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 总结与展望49-51
• 5.1 本文工作总结49
• 5.2 本文创新点49-50
• 5.3 工作展望50-51
• 参考文献51-55
• 发表论文和科研情况说明55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王敏;周树道;刘志华;黄峰;梁妙元;;SAR图像建筑物成像特性及重建研究方法[J];计算技术与自动化;2011年01期

2 傅兴玉;尤红建;付琨;;单幅高分辨率SAR图像建筑物三维模型重构[J];红外与毫米波学报;2012年06期

3 朱俊杰;丁赤飚;尤红建;胡岩峰;付鲲;;基于高分辨率SAR图像的建筑物高度提取[J];现代雷达;2006年12期

4 时公涛;高贵;周晓光;匡纲要;蒋咏梅;;基于Mellin变换的G~0分布参数估计方法[J];自然科学进展;2009年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵凌君;高分辨率SAR图像建筑物提取方法研究[D];国防科学技术大学;2009年

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本文编号：839701