基于特征融合的遥感图像机场掩体目标检测方法研究

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1、第24卷第3期遥感技术与应用Vr0Z．24No．32009年6月REMOTESENSINGTECHN0L0GYANDAPPIICATIONJ“．2009基于特征融合的遥感图像机场掩体目标检测方法研究孙军领，陈天泽，粟毅(国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：提出了一种融合位置特征和形状特征的机场掩体目标检测方法。以形态学方法提取机场道路的骨架图，然后用道路网的拓扑关系提取掩体目标的位置特征——断头路，用轮廓序列矩检测断头路区域内构筑物形状特征，实现对机场掩体目标的融合检测。并以高分辨率遥感图像为例进行了飞机掩体目标的检测实验，结果表明，该方法能较好地检测

2、机场掩体目标。关键词：断头路特征；轮廓序列矩；特征融合；目标检测中图分类号：TP75文献标志码：A文章编号：1004—0323(2009)03—0379—06引言标的提取进行了研究，取得了较好效果。2机场掩体目标的特征分析遥感图像机场掩体目标检测是机场目标识别的重要内容之一。掩体目标的发现与定位，可以为制机场掩体属于重要的机场建筑设施，可用来隐导武器的精确打击提供重要的目标参数，具有重要蔽飞机，增强飞机的防弹能力。机场掩体一般有两的战术价值和战略意义。目前针对机场目标的研究种。一种是由整修的小块平地和周围的防护墙组工作主要集中在跑道的提取与识别上，对于机场掩成，平地构筑材料与跑道

3、相同，可停放少量飞机。另体目标检测方面的研究成果不是很多。由于机场掩一种是利用钢筋水泥、波纹钢板等材料构筑的带顶体目标的图像特征不明显和不规则，使得遥感图像盖的飞机掩体，用以增强飞机的地面防弹能力，以单机场掩体的提取和描述具有很大的难度。目前，在机、双联或四联3种形式配置。掩体目标在图像中这方面的研究具有体表性的是西欧联合卫星中心开占据的像素数较少，而且目标的图像特征不明显和展的SAHARA项目]，SAHARA项目是基于多不规则，用单一特征无法实现机场掩体目标的准确源异质图像(光学图像、SAR图像、红外图像)来实描述和鉴别。现目标检测的，能够较好地检测出机场掩体、跑道等经过对大量

4、遥感图片的观察与分析，发现多数目标。但从实际应用讲，同时获取多源异质图像是机场掩体遥感图像可以从以下两个重要特征来很困难的，尤其是对于我国现阶段卫星获取数据的描述。能力和条件。因此，利用光学遥感图像检测机场掩(1)位置特征。飞机掩体一般在滑行道两侧，体目标变得非常重要。对于光学遥感图像中掩体目并由滑行道与跑道连接。跑道、滑行道同属道路目标的检测，文献[2]从机场的几何结构分析人手，对标，在图像上是一个连通的区域，进而可以把飞机掩机场掩体位置作了分析，但没有进行自动检测和提体看作与这个连通的区域相连。由跑道、滑行道组取。随着传感器技术的发展，遥感影像分辨率的逐成的连通区域在掩体人口

5、处会终断。在图像上看，步提高，利用光学遥感影像进行机场掩体目标的提终断的道路就像一个断头点，我们把这种特征称为取会发挥越来越重要的作用。本文从遥感图像机场“断头路”特征。可以通过检测断头路的位置来确定掩体目标的特征分析入手，对单源遥感机场掩体目机场掩体的位置。收稿日期：2009—01—07；修订日期：2009—04—09作者简介：孙军领(1977一)，男，硕士研究生，主要从事遥感信息处理研究。E—mail：su~unling2006@163．corn。380遥感技术与应用第24卷(2)形状特征。根据种类不同，可以把机场掩路细化后的骨架图像上提取掩体目标的位置特体的形状分为两类一—

6、—。类是露天掩体，平面形状为征断头路，最后在断头路区域用轮廓序列矩检马蹄形一。另种是带顶盖的飞机掩体，建筑形式有测构筑物图像形状特征，完成对机场掩体目标的拱形、平顶或双坡面式，在影像上通常为深灰色长方检测。形一。可以用马蹄形、长方形来进步鉴别掩体目标。读图图道路图一检测位置特征I榆通过机场掩体目标特征分析可知，位置特征是入像像连通像ll测图增——-■——_．_Jl厂+目标存在最显著、最必要的特征。出人掩体必须有分区域细目像强割提取化J检测形状特征H标道路相通一，所以掩体定在断头路区域内，这是掩体图2基于特征融合的机场掩体目标检测流程目标本身所具有的位置特性。断头路位置确定后，Fi

7、g．2Theflowofdetectingtheairportshelter把断头路周围区域称为感兴趣区域(RegionofIn—basedonfeaturefusionterest，ROI)，在这个区域进行掩体目标的形状检测。如果在这个区域存在马蹄形或长方形构筑物，3．1图像预处理掩体存在的可能性很大。因此，在位置特征提取的图像预处理包括图像增强、阈值分割、道路区域基础上融合形状特征，不仅可以提高检测速度，还可连通、图像细化4个部分，处理后原始图像将变成单以增加目标检测的可信度