1.一種多視SAR圖像分割方法,其特征在于,包括:
讀取待分割多視SAR圖像;所述待分割多視SAR圖像使用特征場(chǎng)z表示:
z={zi(xi,yi):i=1,…,n}
其中,i為像素索引,n為總像素?cái)?shù),zi為像素i的強(qiáng)度,(xi,yi)∈D為像素i的格點(diǎn)位置,D為圖像域;
初始化雙權(quán)重w:
wi=(wil:l=1,…,k)
其中,wil為類屬l包含像素i的類屬權(quán)重,滿足k為類數(shù);
重復(fù)執(zhí)行下述步驟:計(jì)算Gamma分布尺度參數(shù)β:
其中,α為Gamma分布形態(tài)參數(shù);
計(jì)算所述圖像的或然率p(z|w);
其中p(zi|wil)為以雙權(quán)重Gamma混合模型定義的zi的概率密度,如下:
計(jì)算所述雙權(quán)重w的分布函數(shù)p(w):
其中,A為歸一化系數(shù),η為鄰域作用系數(shù),Ni為以(xi,yi)為中心的8鄰域像素集合,且滿足i’∈Ni,i’≠i;
計(jì)算品質(zhì)函數(shù)L,所述品質(zhì)函數(shù)L為所述或然率p(z|w)與所述分布函數(shù)p(w)聯(lián)合概率分布函數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù);
根據(jù)梯度法更新所述雙權(quán)重w:
w(t+1)=w(t)+ξΔw(t)
其中,t為迭代次數(shù),ξ為步長(zhǎng),Δw(t)為梯度,如下:
將更新后的所述雙權(quán)重w代入所述品質(zhì)函數(shù)L;
直到|L(t+1)-L(t)|小于預(yù)設(shè)的閾值ε時(shí),停止執(zhí)行上述步驟,根據(jù)當(dāng)前的所述雙權(quán)重w確定所述圖像中各個(gè)像素所屬的類別;
按照所述各個(gè)像素所屬的類別輸出分割結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,計(jì)算品質(zhì)函數(shù)L包括:
計(jì)算或然率p(z|w)與分布函數(shù)p(w)的聯(lián)合概率分布函數(shù)p(z,w):
p(z,w)=p(z|w)p(w);
對(duì)所述聯(lián)合概率分布函數(shù)取對(duì)數(shù):
L(w)=log p(z,w)=log p(z|w)+log p(w)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,確定所述像素所屬的類別包括:
計(jì)算所述雙權(quán)重的最大值:
ci=arg max{wil,l=1,...,k};
其中,ci為第i個(gè)像素所屬類別的標(biāo)號(hào);
將所述最大值作為所述像素所屬的類別。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,按照所述各個(gè)像素所屬的類別輸出分割結(jié)果包括:用所述圖像中同一類別中的所有像素的強(qiáng)度的均值更新所述同一類別中的所有像素的強(qiáng)度,得到均值圖像;通過(guò)顯示裝置顯示所述均值圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,還包括:
設(shè)置常數(shù),所述常數(shù)包括:類數(shù)k、Gamma分布形態(tài)參數(shù)α、歸一化常數(shù)A和鄰域作用系數(shù)η。
6.一種多視SAR圖像分割裝置,其特征在于,包括:
讀取模塊,用于讀取待分割多視SAR圖像;所述待分割多視SAR圖像使用特征場(chǎng)z表示:
z={zi(xi,yi):i=1,…,n}
其中,i為像素索引,n為總像素?cái)?shù),zi為像素i的強(qiáng)度,(xi,yi)∈D為像素i的格點(diǎn)位置,D為圖像域;
雙權(quán)重初始化模塊,用于初始化雙權(quán)重w:
wi=(wil:l=1,…,k)
其中,wil為類屬l包含像素i的類屬權(quán)重,滿足k為類數(shù);
權(quán)重參數(shù)迭代更新模塊,用于重復(fù)執(zhí)行下述計(jì)算:計(jì)算Gamma分布尺度參數(shù)β:
其中,α為Gamma分布形態(tài)參數(shù);
計(jì)算所述圖像的或然率p(z|w);
其中p(zi|wil)為以雙權(quán)重Gamma混合模型定義的zi的概率密度,如下:
計(jì)算所述雙權(quán)重w的分布函數(shù)p(w):
其中,A為歸一化系數(shù),η為鄰域作用系數(shù),Ni為以(xi,yi)為中心的8鄰域像素集合,且滿足i’∈Ni,i’≠i;
計(jì)算品質(zhì)函數(shù)L,所述品質(zhì)函數(shù)L為所述或然率p(z|w)與所述分布函數(shù)p(w)聯(lián)合概率分布函數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù);
根據(jù)梯度法更新所述雙權(quán)重w:
w(t+1)=w(t)+ξΔw(t)
其中,t為迭代次數(shù),ξ為步長(zhǎng),Δw(t)為梯度,如下:
將更新后的所述雙權(quán)重w代入所述品質(zhì)函數(shù)L;
直到|L(t+1)-L(t)|小于預(yù)設(shè)的閾值ε時(shí),停止執(zhí)行上述計(jì)算;
類別確定模塊,用于根據(jù)當(dāng)前的所述雙權(quán)重w確定所述圖像中各個(gè)像素所屬的類別;
輸出模塊,用于按照所述各個(gè)像素所屬的類別輸出分割結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述權(quán)重參數(shù)迭代更新模塊包括:
第一計(jì)算單元,用于計(jì)算或然率p(z|w)與分布函數(shù)p(w)的聯(lián)合概率分布函數(shù)p(z,w):
p(z,w)=p(z|w)p(w);
第二計(jì)算單元,用于對(duì)所述聯(lián)合概率分布函數(shù)取對(duì)數(shù):
L(w)=log p(z,w)=log p(z|w)+log p(w)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述類別確定模塊包括:
最大值計(jì)算單元,用于計(jì)算所述雙權(quán)重的最大值:
ci=arg max{wil,l=1,...,k};
其中,ci為第i個(gè)像素所屬類別的標(biāo)號(hào);
類別確定單元,用于將所述最大值作為所述像素所屬的類別。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述輸出模塊包括:
均值單元,用于所述圖像中同一類別中的所有像素的強(qiáng)度的均值更新所述同一類別中的所有像素的強(qiáng)度,得到均值圖像;
顯示單元,用于通過(guò)顯示裝置顯示所述均值圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,還包括:
常數(shù)設(shè)置模塊,用于設(shè)置常數(shù),所述常數(shù)包括:類數(shù)k、Gamma分布形態(tài)參數(shù)α、歸一化常數(shù)A和鄰域作用系數(shù)η。