基于感知编组的遥感图像港口提取方法

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1、第２６卷第７期信号处理Ｖｏｌ．２６．Ｎｏ．７２０１０年７月ＳＩＧＮＡＬＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＪｕｌ．２０１０基于感知编组的遥感图像港口提取方法陈琪陆军匡纲要（国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙４１００７３）摘要：遥感图像中港口识别是遥感海洋应用研究的重要方面，准确、高效地自动提取港口目标对于提高遥感图像自动解译能力具有重大意义。由于人造目标按照某种结构方式有组织地构成，而人类视觉的感知编组可以获取图像中相关组织及结构，因而感知编组的特性有助于识别人造目标，该文将感知编组方法用于提取港口目标。通过建立突堤区域编组、疑似港口突堤

2、端点连线编组以及基于产生式规则的港口编组机制，提出了基于多级感知编组的港口提取方法。实验结果表明，相对于已有的港口检测方法提取的港口目标不准确、效率不高等问题，新方法提取的港口具有目标标识正确、轮廓完整以及运算速度快等特点。关键词：遥感；港口检测；感知编组；人造目标中图分类号：ＴＮ９１１．７３文献标识码：Ａ文章编号：１００３－０５３０（２０１０）０７－１０９９－０５ＨａｒｂｏｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｏｆＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇＩｍａｇｅｓＢａｓｅｄｏｎＰｅｒｃｅｐｔｕａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎＣＨＥＮＱｉＬＵＪｕｎ

3、ＫＵＡＮＧＧａｎｇｙａｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＤｅｆｅｎｓｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，４１００７３）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈａｒｂｏｒｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｓｐｅｃｔｆｏｒｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｏｃｅａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈ．Ａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｆａｓｔｈａｒｂｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｈａｓｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅａｂｉｌｉｔｙ

4、ｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｆｏｒｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｓ．ＭａｎｍａｄｅＯｂｊｅｃｔｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｏｍｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｃｅｒｔａｉｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｅｓｉｄｅｓｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｕｍａｎｖｉｓｉｏｎｃａｎａｃｑｕｉｒｅｒｅｌａｔｅｄｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｉｍａｇｅｓｉｎｔｈｅｃａｓｅｏｆｉｇｎｏｒｉｎｇｐｒｉｏｒｋｎｏｗｌｅｄｇｅｏｆｉｍａｇｅｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ

5、ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｒｅｃｏｇｎｉｚｉｎｇｍａｎｍａｄｅｏｂｊｅｃｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｎｔｏｈａｒｂｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａｋｉｎｄｏｆｈａｒｂｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｇｒｏｕｐｏｆｊｅｔｔｙａｒｅａｓ，ｇｒｏｕｐｏｆｌｉｎｅｓｂｅｔｗｅｅｎｊｅｔｔｙｂｕｔｔｓａ

6、ｎｄｈａｒｂｏｒｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｂａｓｅｄｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒｕｌｅｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈａｎｅｘｉｓｔｉｎｇｈａｒｂｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｈａｔｈａｓｉｎａｃｃｕｒａｔｅｈａｒｂｏｒｃｏｎｔｏｕｒｒｅｓｕｌｔａｎｄｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｏｕｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎｏｖｅｌｈａｒｂｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｈａｓａｎａｃｃｕｒａｔｅｒｅｓｕｌｔ，ａｗｈｏｌｅｃｏｎｔｏｕｒａｎｄｆａｓｔｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｒｅｍｏｔｅ

7、Ｓｅｎｓｉｎｇ；ＨａｒｂｏｒＤｅｔｅｃｔｉｏｎ；ＰｅｒｃｅｐｔｕａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ；ＭａｎｍａｄｅＯｂｊｅｃｔ续性规则（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）、对称性规则（Ｓｙｍｍｅｔｒｙ）等。１引言目标识别是感知编组一个十分重要的应用领域，［３］人类视觉系统具有在不需要先验知识的前提下从感知编组用于检测人造目标始于２０世纪８０年代。图像中获取相关组织及结构的基本能力，这种能力称人们普遍认为，人造目标按照某种结构方式有组织地作感知编组（ＰｅｒｃｅｐｔｕａｌＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）。它的理论基础构成，而这些构成关系在实际图像中偶然

8、出现的可能是德国心理学家Ｗｅｒｔｈｅｍｉｍｅｒ在二十世纪二十年代创性非常小，因此基于这些关系的感知编组有助于识别［１］［４］立的Ｇｅｓｔａｌｔ（格式塔或称完形）心理学。和定位各种人造目标。感知编组已经应用于道路提［５］［１］［６］Ｇｅｓｔａｌｔ心理学家归纳了一套适合于图像感知