基于全局Maxflow邻域生长算法的SAR图像目标分割

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1、第42卷第6期2010年12月南京航空航天大学JournalofNanjingUniversityofAeronautics学报8LAstronauticsV01．42No．6Dec．2010基于全局Maxflow邻域生长算法的SAR图像目标分割张林h2朱(1．南京航空航天大学信息科学与技术学院，南京，210016；兆达12．中航雷达与电子设备研究院，无锡，214063)摘要：提出一种改进的GrabCut算法，利用选代图割(GrabCut)算法对彩色图像进行分割的特点，在不需要交互式操作的情况下，将SAR图像转化为24bitBMP的位图

2、进行处理，再结合邻域生长算法实现对SAR图像目标的自动分割。通过对MSTAR和NASA喷气推进实验室的SAR图像进行目标分割实验，结果表明，该算法分割精度高于目前通用的其他算法。关键词：SAR图像；图像分割；GrabCut算法；Maxflow算法中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)06—0764—05TargetSegmentationforSARImagesBasedonGlobalMaxflowNeighborRegionGrowAlgorithmZhangLinl～，ZhuZhaodal(1

3、．CollegeofInformationScienceandTechnology，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．RadarandAvionicsInstituteofAVIC，Wuxi，214063，China)Abstract：ThecharacteristicsofcolorimagesegmentationareadaptedbytherevisingGrabCutalgo—rithm，SOSARimageiStransfor

4、medintotheformatof24bitBMPinthecasewithoutanyinteraction，andfurthermorethetargetsegmentationofSARimageisimplementedbyneighborregiongrowingalgo—rithm．BythetestoftheSARimageofMSTARandNASA7jetpropulsionlaboratory，experimentalre—suitsshowthattheproposedmethodoutperformstheot

5、heralgorithmsfortargetobtainingatpresent．Keywords：SARimage；imagesegmentation；GrabCutalgorithm；maxflowalgorithmSAR图像目标的自动识别在军事和民用上都有十分广阔的应用需求，SAR图像目标的自动分割是SAR图像目标自动识别的首要环节。针对SAR图像目标的分割，目前已有许多SAR图像分割专用算法。单元平均恒虚警率，有序统计CFAR等CFAR检测算法[1嵋]。在不同的背景杂波和不同噪声干扰下，这些分割算法分割效果相差较大。CFAR检测

6、方法在根据不同背景杂波分布确定分割阈值时，有较好的抗干扰性能。MarkBerthod和ZoltanKato等人将马尔可夫随机场引入到图像分割，对与马尔可夫随机场等价的能量函数Gibbs场建模后，再根据迭代条件模型算法找到最优的分割阈值Is-s]。此算法的缺点是要采用交互式操作，确定图像的目标区域以及背景区域，无法实现工程上对SAR图像目标的自动分割。Boykov提出利用图形理论对图像进行建模，得到一个s—t图，再根据图像能量函数最小，找到图的最小分割[6]。Rother等人对图割6r]分割方法进行改进，提出了迭代图割(GrabCut)嘲

7、算法。该方法是一种有效的图像分割算法，需要从复杂背景中提取前景目标的交互式操作，其分割准确度与算法执行效率较高，且交互操作较少。GrabCut算法先收稿日期：2009—1卜23；修订日期：20lO—06一18作者简介：张林，男，研究员，1960年3月生，E—mail：zhanglin606060@sina．com．cn。第6期张林，等：基于全局Maxflow邻域生长算法的SAR图像目标分割765通过交互式操作得到基本的“硬分割”，然后在环绕硬分割边界的条带上，采用边界提取[93算法计算连续的值，获得理想的分割效果。在GraphCuts算

8、法基础上，提出了“不完全标记”和“迭代估计”的硬分割方法，从而减少了交互工作量，提高了分割的准确度。但GrabCut分割算法仍需交互式操作，仍然无法实现对目标的自动分割。本文针对上述算法的不足，对Grabe