《基於三重判別隨機場模型的SAR圖像分割研究》是依託西安電子科技大學，由張鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於三重判別隨機場模型的SAR圖像分割研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張鵬
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目以非平穩SAR圖像分割為研究內容，以SAR圖像的非平穩統計特性、統計特徵以及SAR地物目標的散射機制為基礎，以研究SAR圖像的非平穩統計建模為重點,結合貝葉斯信息融合理論、專家場理論以及多解析度處理理論，研究並建立基於貝葉斯信息融合的三重判別隨機場模型的SAR圖像分割的新理論和新方法，研究並建立基於三重高維判別隨機場模型的SAR圖像分割的新理論和新方法，研究並建立基於分層三重判別隨機場模型的SAR圖像分割的新理論和新方法，突破SAR圖像信息的全面有效捕獲、SAR數據統計分布模型的自動選取、SAR圖像非平穩複雜空域結構的精確統計建模、模型能量最小化的有效統計推導以及特徵準確提取等技術難點，提供非平穩SAR圖像分割的新理論和新方法，為地球變化研究、地圖繪製以及戰場偵察和打擊評估提供有效的方法和技術支持，具有重大的民用和軍事套用價值。
結題摘要
本項目針對SAR遙感對地觀測以及戰場態勢感知的實際需求，結合三重馬爾可夫場（TMF）模型、條件隨機場（CRF）模型、Dirichlet過程、貝葉斯信息融合理論、多解析度處理理論以及專家乘積理論，研究了基於最佳化結構三重判別隨機場模型的SAR圖像分割技術，突破了非平穩SAR圖像空域結構信息的精確建模、全極化/單極化SAR數據統計分布的精確建模、目標類別數目自適應確定以及全極化/單極化SAR數據信息的全面有效捕獲等技術難點，為地表測繪以及戰場偵察提供了有效的方法和技術支持，具體研究工作如下： 1. 針對非平穩極化SAR數據的複雜性和極度不均勻性，本項目對極化SAR數據的精確統計模型建立進行了研究。提出了一種高普適性的WGΓ分布及其分布參數的估計方法，對同質以及異質區域內極化SAR數據的統計建模實驗驗證了WGΓ分布的有效性和普適性，進而套用WGΓ分布實現了極化SAR圖像的精確分割；進一步考慮自然場景的複雜性和相關波的影響，提出了描述複雜極化SAR數據的WGГ混合模型，進而提出了Markov-WGГ混合模型以用於極化SAR圖像分割。 2. 針對地物信息有效提取及利用，研究了基於NNED的極化目標分解技術。提出了層次後向策略以及結合層次後向策略的Yamaguchi-Sato分解，從而有效實現極化目標分解並提取極化散射特徵。以上述極化目標分解方法提取的極化散射特徵為基礎，通過訓練樣本在特徵空間上的距離確定核函式的權重係數，從而構建了加權合成核，實現了精確的極化SAR圖像分割。 3. 研究了最佳化結構隨機場模型在全極化/單極化SAR圖像分割分類中的套用。提出了TMF-SAF模型、Dirichlet過程-Markov混合模型、分層條件隨機場模型、高階條件隨機場模型以及貝葉斯信息融合三重判別隨機場模型等多種最佳化結構隨機場模型，從而精確全面地捕獲了SAR圖像空域結構信息、圖像紋理特徵以及SAR圖像數據的散射特徵，有效提高了隨機場模型處理SAR圖像分割分類問題的精確性和普適性。 本項目資助期間,課題組在國外高水平刊物上發表與本課題研究內容相關的學術論文14篇,其中 SCI檢索 13篇，EI檢索14篇 ,申請並授權國家發明專利6項。
