基于区域热核不变量的SAR图像变化检测

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1、第32卷第11期宇航学报Vo1．32N0．112011年11月JournalofAstronauticsNovember2011基于区域热核不变量的SAR图像变化检测罗湾，林伟，温金环(西北工业大学理学院，西安710129)摘要：快速精确地检测SAR图像的变化是SAR应用亟待解决的问题。针对这一问题，提出了基于区域热核不变量的SAR图像变化检测方法。该方法利用图上热核的特征，可以充分发挥图谱理论的优点，且计算简便、矩阵的扰动性小。通过模拟分析研究了热核的特征，并应用于实际SAR图像的变化检测。实验结果表明该方法可以快速精确地检测到

2、变化区域，且其变化检测的精度要优于区域似然比检测方法。关键询：SAR图像；变化检测；热核不变量；图谱；似然比中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000—1328(2011)11—2410-07DOI：10．3873／j．issn．1000—1328．2011．11．O16ChangeDetectionBasedonRegionHeatKernelInvariantsforSARImageLUOWan，LINWei，WENJin·huan(SchoolofScience，NorthwesternPolytechnical

3、University，Xi’an710129，China)Abstract：Thefastandaccuratedetectionofsyntheticapertureradar(SAR)imagechangehasbeenapressingproblemtoSARimageapplications．Inthispaper，achangedetectionalgorithmbasedonregionheatkernelinvariantsisproposed．Thismethodusedtostudythecharacterist

4、icsofheatkernelongraphscanallowfullplaytoadvantagesofgraphspectraltheory．Itisconvenienttocomputeandhassmallmatrixperturbation．ThecharacteristicsofheatkernelarestudiedthroughthesimulationimagesandappliedinSARimageschangedetection．Experimentresultsshowthatthechangeareas

5、canbedetectedfastandaccuratelybyourmethod．Meanwhile，comparingwiththeregionlikelihoodratiomethod，ourmethodcangetabetteraccuracyofchangedetection．Keywords：SARimage；Changedetection；Heatkernelinvariants；Graphspectral；Likelihoodratio域变化的性质。第二：基于区域的变化检测方0引言法。。，该类方法的主要特点是可以消

6、除斑点噪声合成孔径雷达(SAR)是一种全天候、全天时的的影响，但其检测结果很大程度上依赖于分类器的现代高分辨率微波遥感成像雷达，成像原理十分复精度，无法探测出某类内部的细微变化，分类的误差杂，尤其是受超高频波的传播及其与场景之间的相在进行变化检测阶段可能会被进一步放大。互作用，SAR图像呈现斑点噪声，难于处理。SARSAR图像的快速精确检测一直是其应用于实图像的变化检测已经应用于很多领域，如对地震区际的关键技术，如何能够充分利用SAR数据所提供域的定位、灾后救援与损失评估等。其变化检测方的特征快速精确地检测到变化目标也是一直亟待解

7、法可分为两大类，第一：直接比较法，如差值法和比决的问题。同时，热核不变量在图像处理中已经有值法。。这类方法能够快速获取变化区域，但易相应研究，这主要是热核不变量具有特点：(1)在热受噪声影响，容易造成误检和漏检，而且难以确定区传导和扩散的理论中，热核表示热量穿过图上边界收稿日期：2010-12-08；修回日期：2011-03．10基金项目：国家自然科学基金(10926197，60972150)；西北工业大学基础研究基金(JC201053)第11期罗湾等：基于区域热核不变量的SAR图像变化检测2411的变化，是研究Laplace算子

8、谱理论的一个重要工1．2热核不变量具，可以充分发挥图谱理论的优点；(2)热核系数所图谱的研究表明：谱可以直接界定某些图类的代表的特征可以充分表示图像的几何特征且计算简特征¨，而Zeta函数、Zeta函数在零点的导数(0)、热含量不变量等热核不变量都