专利名称：基于恒虚警阈值的sar图像变化检测方法
技术领域：
本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于恒虚警阈值的SAR图像变化检测方法，可用于对SAR图像中感兴趣的地物变化信息进行检测处理。
背景技术：
SAR图像变化检测旨在研究同一场景、不同时段的两幅或多幅SAR图像间的差异来得到感兴趣的地物变化信息。由于SAR系统具有全天候、全天时、高分辨率及强大的穿透能力等独特优势，同时具有固定的重访周期，因此它比光学遥感更适合于变化检测，是很好的变化检测信息源。SAR图像变化检测技术被广泛应用于很多方面，例如资源和环境监测、农业研究、自然灾害监测和评估、军事分析等。SAR图像变化检测技术是遥感信息处理领域的重要应用之一，它是通过分析同一地区不同时期拍摄的遥感图像间光谱特征差异或空间结构特性的差异，来获得人们所需要的地物类型的转变或内部条件和状态的变化。变化检测技术可以检测出不同时间图像灰度值或局部纹理之间的变化，在此基础上获得需要的目标在形状、位置、数量、及其他属性的变化情况。但是，SAR图像斑点噪声的影响依然是其应用的一个主要瓶颈。经过近十几年的发展，针对不同类型的遥感图像，学者们提出了许多变化检测的技术和方法，可粗略的归类为1 :分类后比较法；2 :基于简单运算法；3 :基于图像建模法；4 :基于空间领域特征法；5 :基于特征的变化检测方法等。其中，近年来变化检测算法较为常用的图像差值法、比值法、均值比值法可归类于简单运算法。差值法其主要过程是将两时相SAR图像对应像素点灰度值相减得到差异图，然后取0 255的阈值进行分割，得到变化和不变化的区域；图像比值法其主要过程是计算两时相SAR图像对应像素点灰度值的比值差异图，如果像素未发生变化，则比值应接近于1，反之则远小于或大于I ;均值比值法其主要过程是运用两时相SAR图像对应像素点以及其邻域像素点的均值的比值得到差异图，此方法与比值法类似。差值法算法简单，但易受SAR成像质量等客观条件的影响，易产生“伪变化”信息；比值法和均值比值法，均对SAR图像的乘性噪声不敏感，因此主要应用于乘性噪声的SAR图像。综上所述的方法，虽然在很多方面都得到了应用，但仍然存在着不少的困难和问题(1)传统的方法中没有一个虚警和阈值之间相互对应的模型，实际应用中无法得到检测结果的虚警概率；(2)基于点的方法没有考虑邻域信息，受噪声干扰大，检测精度不高。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于恒虚警阈值的SAR图像变化检测方法，以调整虚警概率，满足实际需求；减小噪声干扰，提高检测精度。实现本发明目的的技术方案是根据斑点噪声的比值分布，对比值概率公式进行推导，从而得到关于虚警率和阈值的关系式。通过给定的虚警率确定阈值，并通过调整虚警率满足不同的实际需求，具体步骤包括如下(I)输入视数为L的两副幅度SAR图像V1和V2,分别以幅度图像中的像素点'k、v2，k为中心，取MXM大小的邻域块Ul,k、u2，k，计算每两个像素点对应的块均值比值rk，从而得到比值图R ;(2)确定所要求的虚警概率α对应的阈值T ;2a)根据如下比值分布概率公式计算每个比值rk出现的概率p(rk)
权利要求
1.一种基于恒虚警阈值的SAR图像变化检测方法，包括如下步骤 (1)输入视数为L的两副幅度SAR图像V1和V2,分别以幅度图像V1J2中的像素点V1,k、v2；k为中心，取MXM大小的邻域块U1,k、u2, k，计算每两个像素点对应的块均值比值rk，得到比值图R ； (2)确定所要求的虚警概率α对应的阈值T; 2a)根据如下比值分布概率公式计算每个比值rk出现的概率P (rk)
2.根据权利要求1所述的基于恒虚警阈值的SAR图像变化检测方法，其特征在于步骤(I)所述的计算每两个像素点对应的块均值比值rk，按照如下步骤进行 2a)分别以像素点V1,k、v2，k为中心，各取MXM大小的邻域块U1,k、u2，k ； 2b)分别计算上述邻域块U1,k、u2；k的均值[u、Vxi，称为块均值；其中， vi,k=mean{vtxl^) ,v^.k =mean{ii2 ,:) ’ 其中，mean ( ·)表示均值函数； 2c)计算上述块均值V 4 v2,i的比值rk:
全文摘要
本发明公开了一种基于恒虚警阈值的SAR图像变化检测方法，主要解决现有SAR图像变化检测虚警与阈值对应关系不明确的问题。其实现过程是(1)对输入的两幅幅度SAR图像，计算基于块均值的比值图；(2)根据预期的虚警概率，按照比值分布模型确定所对应的阈值；(3)根据该阈值对比值图进行分割，得到变化检测结果图。本发明能够根据预先设定的虚警率计算出对应的阈值，进而得到符合预期虚警率的SAR图像变化检测结果；同时由于考虑了邻域信息，减少了噪声干扰，提高了检测精度，可用于资源和环境监测、农业研究、自然灾害监测和评估。
文档编号G06T7/00GK103065320SQ20131000642
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者钟桦, 焦李成, 黄捷, 马文萍, 马晶晶, 刘赶超, 王桂婷, 公茂果 申请人:西安电子科技大学