基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106023179A(43)申请公布日2016.10.12(21)申请号201610321657.7(22)申请日2016.05.13(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市京口区梦溪路2号(72)发明人康艳秋魏雪云(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人楼高潮(51)Int.Cl.G06T7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图8页(54)发明名称基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法(57)摘要本发明公开了一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，包括步骤：(1)用Matlab软件读取包含待提取海岸线目标的SAR图像，并用Lee滤波器对所述的待提取海岸线目标的SAR图像进行滤波以及调整SAR图像的亮度；(2)对所述的SAR图像进行卷积处理、生成网格采样点，然后在所述的网格采样点中画多个小的圆盘作为海岸线的初始轮廓；(3)把所述的海岸线初始轮廓作为几何活动轮廓模型的输入，经过几何活动轮廓模型的处理，利用结合图像的区域信息作为几何活动轮廓模型的边界停止条件，将海岸线进行矢量化处理，最终得到连续海岸线。本发明利用图像的全局信息，具有良好的扩展性，可有效抑制噪声对海岸线检测的影响，从而有效进行海岸线的精确提取。CN106023179ACN106023179A权利要求书1/1页1.一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用Matlab软件读取包含待提取海岸线目标的SAR图像，并用Lee滤波器对所述的待提取海岸线目标的SAR图像进行滤波以及调整SAR图像的亮度；(2)对所述的SAR图像进行卷积处理、生成网格采样点，然后在所述的网格采样点中画多个小的圆盘作为海岸线的初始轮廓；(3)把所述的海岸线初始轮廓作为几何活动轮廓模型的输入，经过几何活动轮廓模型的处理，最终得到连续的海岸线：利用结合图像的区域信息作为几何活动轮廓模型的边界停止条件，并利用高斯滤波器快速初始化二值化的水平集函数，将得到的海岸线进行矢量化处理；所述的利用结合图像的区域信息作为几何活动轮廓模型的边界停止条件是指：将传统几何活动轮廓模型中的符号压力函数SPF中的用LBF模型中的一个加权函数组合fLBF取代，从而得到新的符号压力函数SPFLBF，用SPFLBF取代传统几何活动轮廓模型中的边界停止函数g(|▽I|)。其中，▽I指的是图像梯度；c1和c2分别为图像在轮廓划分区域内外的LBF灰度平均值，f是逼近曲线内外部区域图像局部强度的光滑函数f1和f2的组合函数。2.根据权利要求1所述的一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，所述的Lee滤波是基于乘性噪声模型的一种空间域滤波算法，是利用所述的SAR图像的局部统计特性控制滤波器的输出，使Lee滤波器自适应于所述的SAR图像的变化并对其实现斑点滤波。3.根据权利要求1所述的一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体过程为：(21)采用一个数值矩阵和经过所述步骤(1)的处理，然后对所述的SAR图像进行卷积处理；(22)在经过卷积处理后的SAR图像中用网格采样点函数生成网格采样点；(23)在所述的网格采样点中画多个小的圆盘，并用图像膨胀的方法对所述的SAR图像进行膨胀处理，得到所述海岸线的初始轮廓的内部和外部的全局区域信息。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体过程为：(31)结合所述步骤(2)中得到的所述海岸线初始轮廓的内部和外部的全局区域信息定义能量泛函并计算能量函数；(32)然后用变分法的方法极小化在所述步骤(31)中得到的能量函数；(33)求解所述的水平集函数的曲线演化的偏微分方程并用它描述初始曲线沿能量下降最快的方向演化的过程，得到最终的演化曲线即目标海岸线。5.根据权利要求1所述的一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法，其特征在于：所述的多个小的圆盘的半径为9个像素。2CN106023179A说明书1/5页基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法技术领域[0001]本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于几何活动轮廓模型的SAR图像海岸线提取方法。背景技术[0002]海岸线检测在旅游、海岸带环境保护、海岸带管理以及海洋工程中发挥着重要的作用，所以准确而快速地确定海岸线的位置、走向和轮廓等有很大的意义。传统的海岸线检测在资料获取、信息处理等方面存在着较大局限性，主要表现在海岸环境的可进入性与通达性较差；近海和海岸环境复杂多变，难以进行多变量同步控制观测；