改进的SAR图像分割方法:多尺度特征融合与模糊C均值聚类

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"这篇论文研究了如何改进基于自由度分析的几何约束凝聚计算方法,针对合成孔径雷达(SAR)图像分割中的相干斑噪声问题,提出了一种结合多尺度特征融合的SAR图像分割技术。该技术利用快速离散Curvelet变换和平稳小波变换,分别提取图像的纹理和统计特征,再通过模糊C均值聚类进行分割,从而提高了分割的准确性和边界平滑性。" SAR图像分割在遥感领域中至关重要,由于SAR图像的特性,如全时、全天候观测以及高空间分辨率,使得它在地表监测、环境分析等方面有着广泛应用。然而,SAR图像的相干斑噪声会显著降低图像质量,使得图像分割成为一个挑战。传统的基于灰度特征的分割方法在处理这种噪声时效果不佳,因为相干斑噪声会混淆地物的灰度值。 论文提出的新方法创新地融合了统计信息和纹理信息,以克服相干斑噪声的影响。首先,采用快速离散Curvelet变换,这是一种由Candes等人开发的高效算法,旨在更稀疏地表示图像的边缘信息,尤其适合捕捉图像的结构细节。Curvelet变换相比第一代算法,如Ridgelet变换,具有更少的数据冗余和更简单的实现过程。 同时,论文还利用平稳小波变换来提取图像的统计特征,这种变换在保持图像局部特性的同时,能够平滑均匀区域,有助于减少噪声干扰。这两种多尺度特征的融合形成一个高维特征向量,随后利用模糊C均值聚类算法进行图像分割,这种方法允许模糊的边界定义,能更好地适应SAR图像中复杂地物边界的不确定性。 实验证明,这种融合特征的方法在处理仿真SAR图像和真实SAR图像时,相比于仅使用小波变换的分割方法,不仅有效地消除了均质区内的碎块,还显著提升了边界精度和平滑度,提高了分割结果的可用性。 这篇论文的研究对SAR图像处理技术的进步具有重要意义,为解决相干斑噪声导致的分割难题提供了新的解决方案,对于提升SAR图像的分析和应用能力具有积极的推动作用。