基于散射特征的PolSAR图像地物分类与飞机目标检测

发布时间：2017-11-21 12:05

  本文关键词：基于散射特征的PolSAR图像地物分类与飞机目标检测

  更多相关文章： 极化合成孔径雷达 图像分类 散射模型 飞机目标检测 功率极化交叉熵

【摘要】：极化合成孔径雷达(Polarimetric Synthetic Aperture Radar,PolSAR)是一种新型的相干微波遥感雷达成像系统,它通过发射与接收不同极化组合方式的电磁波,从而获得更全面的表征地物散射特征的极化信息。PolSAR图像分类与目标检测是PolSAR数据解译的重要组成部分,在军事、农业、海洋科学、地质科学等领域均发挥着重要作用。论文围绕PolSAR数据解译展开了两个方面的研究,即地物分类与飞机目标检测。在图像分类方面,本文分析了经典的基于Freeman分解的散射特性保持分类方法和去取向三分量散射模型的优势,在此基础之上给出了一种新的基于散射模型与Wishart分类的PolSAR图像地物非监督分类方法。该方法首先对PolSAR数据进行去取向三分量分解,将图中所有像素划分为四种初始聚类:三种基本散射类型和一种混合散射类型;然后,在基本散射类型内根据主导散射机制的功率值进行细分类,并依据Wishart距离对细分类的结果进行合并,直至指定的类别数目;最后,针对属于四种散射类别的像素分别重新利用Wishart分类器进行迭代分类,以实现PolSAR图像地物非监督分类。本文选用几组实测PolSAR数据进行实验,结果表明,该方法改善了分类效果,且降低了体散射过估计。在飞机目标检测方面,本文分析了PolSAR图像中的飞机目标的极化散射特性,给出了一种基于功率极化交叉熵的飞机目标检测方法。该方法首先计算图像每个像素与表面散射、偶次散射、体散射三种标准散射体的散射相似性参数;然后对散射相似性参数进行增强归一化处理,利用处理之后的参数重新定义极化交叉熵(Polarization Cross Entropy,PCE),并结合散射功率构造功率极化交叉熵(Span Polarization Cross Entropy,SPCE);最后,对功率极化交叉熵与其他散射特征进行阈值分割,以实现PolSAR图像飞机目标检测。本文选用几组实测PolSAR数据进行实验,验证了该方法的有效性。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN957.52

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