極化SAR圖像變化檢測技術.pdf

1、極化合成孔徑雷達（PolarimetricSynthetic Aperture Radar，PolSAR）的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar，SAR）優(yōu)勢的基礎上，實現(xiàn)了對地物的多極化測量，為變化檢測技術的發(fā)展提供了多維的數(shù)據(jù)支持。本文以“極化SAR圖像變化檢測技術”為課題，對單極化SAR變化檢測算子進行了定量評估，針對地物的散射機制，研究了多極化SAR圖像變化檢測技術，論文結構主要安排如下：<

2、br>　?。?）傳統(tǒng) SAR圖像變化檢測評價方法僅僅針對少量單波段單極化圖像進行對比評估，其數(shù)據(jù)依賴性太強，并且缺乏有效的論證，無法在“廣義角度”評價算法的優(yōu)劣。針對這一問題，本文以HH極化MSTAR(Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition) SAR數(shù)據(jù)集為實驗對象，在大容量數(shù)據(jù)的基礎上對經(jīng)典SAR變化檢測算子進行了定量評估。首先，利用變化檢測算子來對測試樣本與訓

3、練樣本集產(chǎn)生差異數(shù)據(jù)集；而后，通過獲得差異數(shù)據(jù)集中最小變化所對應的訓練樣本類型，來與測試樣本進行目標類型匹配；最后，通過目標識別率來定量地評估各種經(jīng)典變化檢測算法的性能。實驗結果表明，該方法可以避免變化判決中的閾值選取過程，能夠高效客觀地評價SAR變化檢測算子。
　?。?）利用地物散射機制的特點，提出了一種基于三種散射模型的極化 SAR圖像變化檢測方法。首先，對地物目標建立體散射、表面散射、二次散射這三類模型，利用精制極化 Lee

4、濾波器對每類散射機制的協(xié)方差矩陣進行濾波，實現(xiàn)地物的粗檢測；然后，利用復Wishart距離算子來測量同類地物之間的“變化距離”；最后，通過手動試差法（Manual Trial-and-Error Procedure，MTEP）來得到最終的變化掩膜。基于散射機制模型的極化SAR圖像變化檢測，體現(xiàn)了先分類后檢測這一原則，能夠很好地剔除虛警與漏警，同時復Wishart距離算子能夠不受圖像統(tǒng)計特征的制約，故而可以很好地保留細節(jié)信息，從而使得變化

5、檢測的結果更加精細與準確。
　?。?）三種散射模型在應用時一般假設地物目標是服從反射對稱性的，但反射對稱性條件下，某些散射單元的協(xié)方差矩陣的相干項可能會出現(xiàn)零的情況。針對這一現(xiàn)象，提出了一種基于四種散射模型的極化 SAR圖像變化檢測方法。首先，在對散射中心分解成三種模型的基礎上，再引入一個螺旋體分量，而后，仍然采用精制極化Lee濾波器以及復Wishart距離算子來獲取最后的二值圖像。實驗結果表明，螺旋體分量的引入能夠有效地抑制人造