基于Radon變換和Jeffrey散度的SAR圖像變化檢測方法

鄭 瑾*①②③ 尤紅建①②

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基于Radon變換和Jeffrey散度的SAR圖像變化檢測方法

鄭 瑾尤紅建

(中國科學院電子學研究所 北京 100190)(中國科學院空間信息處理與應用系統技術重點實驗室 北京 100190)(中國科學院研究生院 北京 100049)

針對多時相合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)圖像的變化檢測，該文采用Radon變換將局部圖像投射成投影，用Edgeworth展開來逼近投影的統計分布，比較投影之間的概率分布變化，并引入Jeffrey散度作為兩種分布差異的衡量因子，從而計算兩個時相SAR圖像之間的變化差異圖像。投影片斷保留了一定量的圖像結構信息，彌補了局部概率密度不變時的檢測漏洞，而Jeffrey散度具有較好的數值穩定性和對噪聲的魯棒性。最后通過實際的星載SAR圖像實驗，驗證了該文算法的有效性。

SAR (Synthetic Aperture Radar)圖像；變化檢測；Edgeworth展開；Radon 變換；Jeffrey散度

1 引言

Synthetic Aperture Radar (SAR)傳感器具有全天候全天時獲得數據的特性，能適應各種天氣且不受白天黑夜的影響。因此SAR圖像成為遙感應用領域的一個重要工具，其中一個重要的應用就是利用已配準的多時相SAR圖像進行變化檢測。近年來，SAR變化檢測的應用擴展已經到了環境觀測、災害評估、國家安全和其它領域。

國內外研究人員對變化檢測的算法進行了深入而廣泛的研究，例如圖像差值法、比值法、似然比法、主成分分析法等。然而，針對SAR圖像的變化檢測方法仍顯不足，究其原因，是因為SAR有著比較獨特的成像機理。SAR圖像是地面多個散射單元合成的結果，使得SAR帶有斑點噪聲，而且獲取數據的雷達參數也會影響SAR變化檢測的最終效果，因此對于SAR圖像的變化檢測，多數采用基于局部統計特性比較的方法?！?br>