多测度融合的海陆分割算法研究

发布时间：2020-03-27 20:28

【摘要】：工作在扫描模式的海用警戒雷达需要监视方圆近百公里的海洋、陆地、岛礁混合的复杂区域。雷达接收的探测场景的回波由地杂波、海杂波、海面目标回波、岛礁回波混合雷达接收机的噪声构成。在小擦地角或者较高空间分辨率情况下,在一些海洋区域海杂波有时会比噪声功率水平低。因此,海用警戒雷达海陆分割的目的就是按照探测场景的雷达回波把探测场景分割为陆地区域、海杂波占优区域和噪声占优区域。而海陆分割的质量直接影响到后续的检测方法选择和检测性能。已有的海陆分割方法主要是基于从雷达回波中提取的单一测度进行场景分割,存在分割质量不高的问题。本文中,我们将致力于利用从雷达回波中提取的多个体现海洋、陆地和噪声差异的测度,通过多个测度的融合实现探测场景的海-陆-噪声三元分割。本论文的主要内容如下:首先,对本文涉及到的图像处理理论进行简单介绍。回顾了机器学习在图像处理中的应用,着重对监督学习中的K-NN算法进行了详细介绍,分析了其优缺点。随后介绍了图像处理中的数学形态学方法,简述了二值形态学、灰度形态学在图像处理中的应用并通过实例演示了各算子的作用和处理效果。其次,本文实现了一种有效的海陆分割方法。结合雷达工作原理和实测数据分析了海杂波和地杂波之间的本质差异,表明了多普勒偏移和初相不是其本质差异,多普勒带宽是其本质差异。因此,我们提出了初相-多普勒偏移不变距离刻画各空间分辨单元回波之间的差异。在该距离下,按照先验信息选择部分陆地区域和海面区域的回波向量作为训练样本并利用K-NN分类器对探测场景进行初分类。最后采用数学形态学处理对初分类结果进一步处理得到海陆分割结果。提出的方法不需要设置任何门限就能够将探测场景正确地分割为海洋区域和陆地区域。最后,本文提出了一种基于K-NN分类器的特征域海-陆-噪三元分割方法。该方法根据海杂波、地杂波、噪声各自特性的不同,利用非高斯性、白化度、多普勒带宽、回波功率以及杂噪比五个特征构成特征向量,并用特征向量间的马氏距离刻画分辨单元间的差异。在该距离下,利用K-NN分类器对探测场景进行初分割,其分割结果进一步经过形态学滤波得到最终的场景三元分割。成功地将噪声区域从探测场景中剔除,实现了更精细化的场景分割。实测数据的分割结果表明提出的特征域K-NN分割方法是有效的。
【图文】：

西安电子科技大学硕士学位论文面：分类与问题求解。分类是系统根据已经明确的分类知识对待分类的，，以确定图像中目标的类别属性。通过某种分类算法对已知数据进行训一个通用的分类规则，之后通过训练得到的分类规则对待分类的测试数得到期望的结果。其学习过程如图 2.1 所示，分类过程如图 2.2 所示。

西安电子科技大学硕士学位论文面：分类与问题求解。分类是系统根据已经明确的分类知识对待分类的，以确定图像中目标的类别属性。通过某种分类算法对已知数据进行训一个通用的分类规则，之后通过训练得到的分类规则对待分类的测试数得到期望的结果。其学习过程如图 2.1 所示，分类过程如图 2.2 所示。图 2.1 学习过程
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN957.51;P714

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘秉刚;;我做一个望远镜[J];中小学音乐教育;2016年10期

2 杨爱丽;;“世界的海陆分布”说课稿(湘教版)[J];地理教育;2017年06期

3 葛燕琳;;行为体验中彰显学科育人价值——以“海陆的变迁”一课为例[J];地理教学;2017年18期

4 李永红;;想学生之所难 想学生之所疑[J];地理教学;2007年05期

5 刘新民;张亚男;范柳;;山东省海陆经济统筹发展影响因素研究[J];技术与创新管理;2017年02期

6 陈亮东;胡东伟;;试论“一带一路”背景下我国的海陆联运建设[J];中国市场;2017年12期

7 周俪;;福建省海陆经济耦合发展可行性及实现路径分析[J];浙江海洋学院学报(人文科学版);2016年02期

8 徐子明;;从文物古迹看南江流域对海陆丝绸之路的对接作用[J];丝绸之路;2016年22期

9 ;诗书画苑[J];中国老年;2016年05期

10 宗莲籽;Cherry;刘力同;;北京瑰丽酒店 龙庭 豪华海陆盛宴与宫廷盆菜[J];餐饮世界;2017年01期

相关会议论文 前10条

1 郑少春;;在我国海洋经济可持续发展中推动海陆一体化开发[A];2008中国海洋论坛论文集[C];2008年

2 王建龙;;加强滩海陆岸油田企业安全管理的探讨[A];2006年度海洋工程学术会议论文集[C];2006年

3 王成刚;张锡宝;;山东“蓝区”建设“海陆统筹”的认识与思考[A];东方行政论坛（第一辑）[C];2011年

4 孙加韬;;中国海陆一体化发展的产业政策机制研究[A];东方行政论坛（第一辑）[C];2011年

5 王傜萱;;浅析海陆经济的统筹发展[A];东方行政论坛（第一辑）[C];2011年

6 赵亚萍;;基于海陆一体化的山东省海陆产业关联性分析[A];第七届全国地理学研究生学术年会论文摘要集[C];2012年

7 ;南京海陆科技[A];“澄天杯”第三十六届中国硫与硫酸技术年会暨2016年废硫酸/含硫废液再生制酸技术研讨会论文集[C];2016年

8 邓云锋;韩立民;;海陆经济板块的互动关系及其一体化建议[A];“海洋经济研讨会”报告选编[C];2005年

9 ;第一篇 海陆统筹与可持续发展[A];2008中国海洋论坛论文集[C];2008年

10 朱坚真;师银燕;周映萍;;科学发展观与南海区域海陆统筹发展战略初探[A];2008中国海洋论坛论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前10条

1 辽宁师范大学区域经济研究所所长 教授 李靖宇;大连须力争成为海陆统筹先行区[N];中国科学报;2012年

2 本报记者 方晓淦;海陆开战夺取涠洲 古老珠城全境解放[N];北海日报;2019年

3 本报记者 张冠年;防城港：海陆并进开新局[N];广西日报;2018年

4 本报记者 张冠年;防城港 海陆通达活力增[N];广西日报;2018年

5 记者 李慧 通讯员 罗腾飞;我市坚持海陆“一盘棋”同步执法[N];连云港日报;2019年

6 陈丹;共建海陆新通道 开拓发展新机遇[N];现代物流报;2019年

7 记者 汪文汉 通讯员 黎云;提出武汉建海陆双自贸通道[N];长江日报;2019年

8 陈磊 万松镜;海陆协同，15分钟摧毁敌机[N];中国国防报;2019年

9 记者 王璐怡 通讯员 蓝永龙 时庆;千余民兵海陆显身手[N];浙江日报;2019年

10 本报记者 简文湘 通讯员 范燕莹 秦玉贤;海陆融通共建“一带一路”[N];广西日报;2018年

相关博士学位论文 前10条

1 王滋承;出口海陆仓融资质押率优化研究[D];大连海事大学;2018年

2 王倩;我国沿海地区的“海陆统筹”问题研究[D];中国海洋大学;2014年

3 滕欣;海陆产业耦合系统分析与评价研究[D];天津大学;2013年

4 卢宁;山东省海陆一体化发展战略研究[D];中国海洋大学;2009年

5 孙加韬;中国海陆一体化发展的产业政策研究[D];复旦大学;2011年

6 曹可;环境约束下的辽宁省海陆产业统筹研究[D];大连海事大学;2012年

7 于丽丽;中国海陆经济一体化及其驱动机理研究[D];上海大学;2016年

8 吴雨霏;基于关联机制的海陆资源与产业一体化发展战略研究[D];中国地质大学(北京);2012年

9 李军;海陆资源开发模式研究[D];中国海洋大学;2011年

10 姜彦宁;基于滚装的海陆一体化运输优化问题研究[D];大连海事大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 李滕;星载SAR海陆交界图像舰船目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2019年

2 梁寒;多测度融合的海陆分割算法研究[D];西安电子科技大学;2019年

3 李超;广东省海陆产业协同发展评价体系研究[D];五邑大学;2019年

4 黄倩倩;广西海陆产业联动发展研究[D];广西大学;2018年

5 张海涛;上海陆晟公司德林特轮胎营销策略研究[D];吉林大学;2017年

6 周映萍;科学发展观视野下的环北部湾海陆统筹问题研究[D];广东海洋大学;2010年

7 程永炜;中国海陆平衡发展战略研究[D];辽宁大学;2017年

8 高颖淇;出口海陆仓融资收支利率优化研究[D];大连海事大学;2018年

9 杨U

本文编号：2603349