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PolInSAR图像相似性参数及其在地物分类中应用的研究

作　者: 何鹏
导　师: 邹斌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 极化干涉合成孔径雷达极化干涉相似性参数简化极化干涉相干矩阵地物分类
分类号: TN957.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 9次
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内容摘要

极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)以其独特的对地物目标特征获取的优势在对地遥感领域扮演着十分重要的角色。极化相似性参数是极化合成孔径雷达(PolSAR)图像分析与特征提取的重要参数，它克服了传统地物极化散射特性分析方法极化目标分解的计算复杂度高、存在奇异值及负功率等缺陷。本文将极化相似性参数推广到极化干涉合成孔径雷达图像分析的领域，提出了广义极化干涉相似性参数，并将其用于地物目标分类。论文首先总结了极化相似性参数的不同表示形式和基本性质，并在此基础上对极化相似性参数进行改进，去除了目标方向角对于极化相似性参数的影响，实验结果表明去除目标方向角影响的极化相似性参数对建筑物和森林的区分能力得到了提升。接下来本文将极化相似性参数的概念推广到极化干涉的情况。为此提出了简化极化干涉相干矩阵的概念及基于该矩阵特征值分析的PolInSAR图像特征提取方法，并提出了基于该矩阵的广义极化干涉相似性参数。对特征值和广义极化干涉相似性参数统计特性的分析显示不同地物在这些参数所构成的数据空间中具有可分性，上述参数可以用于地物目标的分类与识别。最后，本文将上述参数用于图像中地物目标的非监督分类并分析评估其效果。实验结果表明，联合熵优化和特征值的K均值非监督分类算法在分类精度和速度两方面均有最佳的表现。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及分析  9-12
    1.2.1 PolInSAR图像解译方法研究现状及分析  9-10
    1.2.2 PolInSAR图像特征提取方法研究现状及分析  10-12
  1.3 课题的主要研究内容及论文结构  12-14
第2章极化相似性参数及目标特性分析  14-31
  2.1 引言  14
  2.2 目标极化散射特性的表征  14-18
    2.2.1 极化散射矩阵与二阶极化统计量  14-16
    2.2.2 典型极化散射机理的表征  16-18
  2.3 极化相似性参数  18-25
    2.3.1 基于极化散射矩阵(矢量)的极化相似性参数  19-20
    2.3.2 基于极化相干矩阵的极化相似性参数  20-22
    2.3.3 PolSAR图像与几种典型极化散射机理的相似性参数  22-25
  2.4 目标方向角对目标特性的影响及去除方法  25-30
    2.4.1 目标方向角的定义及对极化散射机理的影响  25-26
    2.4.2 目标方向角影响的去除方法  26-28
    2.4.3 去除目标方向角影响的极化相似性参数  28-30
  2.5 本章小结  30-31
第3章广义极化干涉相似性参数  31-41
  3.1 引言  31
  3.2 PolInSAR基本理论  31-32
  3.3 传统极化干涉相似性参数  32-35
    3.3.1 基于极化散射矩阵(矢量)的极化干涉相似性参数  32-34
    3.3.2 基于极化相干矩阵的极化干涉广义特征值相似性参数  34-35
  3.4 基于SPICM的广义极化干涉相似性参数  35-40
    3.4.1 简化极化干涉相干矩阵(SPICM)  35-36
    3.4.2 SPICM性质分析及基于特征值的图像特征提取方法  36-39
    3.4.3 广义极化干涉相似性参数  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章基于相似性参数的PolInSAR图像分类方法  41-52
  4.1 引言  41
  4.2 SPICM特征值分析在人造目标检测中的应用  41-43
  4.3 不同参数在地物分类中的应用  43-49
    4.3.1 广义极化干涉相似性参数统计特性分析  43-44
    4.3.2 K均值非监督分类  44-45
    4.3.3 熵分割优化的K均值非监督分类  45-48
    4.3.4 联合SPICM特征值和熵分割优化的K均值非监督分类  48-49
  4.4 分类结果比较及分析  49-51
    4.4.1 分类精度  49-50
    4.4.2 分类速度  50-51
  4.5 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  57-59
致谢  59

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