利用双窗口检测和粒子滤波提取高分辨率SAR图像道路中心点.pdf

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1、第34卷第5期电子与信息学报VO1．34NO．52012年5月JournalofElectronics&InformationTechnologyMay2012利用双窗口检测和粒子滤波提取高分辨率SAR图像道路中心点程江华关永峰库锡树孙即祥f国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073)摘要：各种T扰、阻塞以及遮挡的存在使得高分辨率合成孔径雷达图像道路提取异常困难。该文提出一种局部检测和全局跟踪相结合的道路L卜l心点提取方法。在局部检测时，设定内外双窗口，外窗口根据护栏、绿化带等干扰物与道路的边缘呈现一一致的方向性，采用非线性结构张量获取该区域内的道路方向；内窗口根据方

2、向结果调整转向，搜索道路区域，进而确定道路的宽度及中心点。在全局跟踪阶段，为克服路上阻塞及路旁建筑物遮挡造成跟踪频繁失败的影响，采用粒r滤波器变步K跟踪的策略。使用1m机载高分辨率SAR图像进行实验，结果证明该方法的有效性。关键词：合成孔径雷达；道路信息提取；双窗口；粒子滤波中图分类号：TP753文献标识码：A文章编号：1009—5896(2012)05—1109—06DOI：10．3724／SP．J．1146．2011．01062RoadCenter—pointExtractionfromHighResolutionSARImagesUsingDoubleWindows

3、DetectionandParticleFilteringChengJiang—-huaGuanYong--fengKuXi—-shuSunJi·-xiang(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，China)Abstract：Itisextremelydifficulttoextractroadfromhigh—resolutionSARimagesbecauseoftheexistenceofvariouskindsof

4、disturbances，occlusionsandshadowing．Anewroadcenter—pointextractionmethodisproposedbycombinedusinglocaldetectionandglobaltracking．Inlocaldetectionphase，twowindowsareset．Theoutsidewindowisusedtoobtainthelocalroaddirectionbyusingnon—linearstructuretensor，basedonthefactthatfences{greenbeltsan

5、dotherdisturbancespointtoaconsistentdirectionwiththeedgeofroads．Theinsidewindowadjustsitsdirectionbytheresultofnon—linearstructuretensor．Thenitsearchesfortheroadareas，anddeterminesthewidthandcenterofroads．inglobaltrackingphase，particlefilterofvariable—stepisusedforsolvingtheproblemoftrack

6、ingbrokenfrequentlybyocclusionsontheroadandshadowingalongsidetheroad．In1mhigh—resolutionairborneSARimageexperiment，theresultsindicatethatthismethodiseffective．Keywords：SAR；Roadinformationextraction；Doublewindows；Particlefiltering1引言两大类。自动提取方法将道路的先验知识融合进算法中，大致分为线特征提取和连接两个步骤，是未在各类星载或机载成像传感器

7、中，SAR具有卓来的发展方向及目标。虽然分辨率图像表现的细节越的空问信息获取能力，能够全天候工作，在国防、更加清晰，但是各种噪声干扰对提取的影响也加剧；环境等方面具有重要的战略意义，自诞生之日起就另外，算法需要结合具体某类图像道路的先验知识，受到了普遍关注。特别是近几年来，随着成像技术设置大量的参数，算法的稳健性、适用性不强；一的发展，从不同星载或机载SAR传感器中获得了大般情况下，处理结果需要后期人工检验和调整。就量的高分辨率SAR图像，这些图像描述的地表信目前的图像处理及模式识别技术水平，实现高分辨息更丰富，地物目标的细节