[发明专利]一种极化合成孔径雷达遥感海面溢油区域精确提取方法

摘要

本发明公开了一种极化合成孔径雷达遥感海面溢油区域精确提取方法，包括：对SAR图像进行极化滤波，降低噪声对海面信息提取的影响；采用多种手段提取有效的极化特征；利用堆栈自编码器(SAE)对海面矿物油与非油膜区域进行分类；对分类结果进行形态学处理，得到矿物油区域掩模；对后向散射截面强度图像进行空间密度阈值分割，获取高精度的油膜边界；将掩模与油膜边界进行融合，得到精确的海面溢油区域提取结果。本发明的方法解决了现有技术中矿物油与生物油膜似然物的区分和油膜边界精准提取的难题。

主权项

1.一种极化合成孔径雷达遥感海面溢油区域精确提取方法，其特征在于：本方法的实现步骤如下，S1预处理对SAR图像地理编码，提取海面矿物油及非矿物油包括海面及生物油膜似然物的训练样本区域；通过极化SAR图像的后向散射矩阵S得到其协方差矩阵C，及Stokes矩阵；S2极化滤波对极化SAR图像进行极化滤波，选用滤波算法包括Boxcar和Lopez基于模型的滤波器，计算滤波后SAR图像的极化协方差和相干矩阵；S3特征提取从极化SAR图像的协方差矩阵和相干矩阵提取一系列极化特征，之后选择利用ReliefF算法对特征进行选择或利用主成分分析PCA对特征进行降维，得到能够有效区分矿物油和生物油膜似然物的特征集；S4溢油分类基于训练样本的极化特征对堆栈自编码器SAE进行训练，区分矿物油和非矿物油覆盖海面区域，利用训练好的分类器对极化SAR图像进行分类；溢油分类也能够选用支持向量机或随机森林等其他分类器；S5信息融合1)利用Gauss卷积核对VV通道后向散射信号进行卷积处理，对结果进行空间密度阈值分割；2)对溢油分类结果进行形态学处理，包括：腐蚀，膨胀；将1)与2)的结果求并集，得到高准确度和边界完好的海面油膜区域。