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毕业论文-基于极化SAR的道路检测，共49页，18665字
摘 要
近年来，利用微波遥感进行道路检测已经受到了越来越多的重视。从合成孔
径雷达图像上提取出的道路、河流等线状特征在多传感器信息融合、制图学等
许多领域中都有着重要的应用。近 20 年来，国内外许多学者针对利用光学遥感
和传统的合成孔径雷达的道路检测问题进行了研究。一般来说，大多数典型方
法通过局部检测与全局综合两步完成遥感图像中道路的提取，前者在图像上提
取道路的局部特征，后者通过引入光滑性等大尺度信息将局部特征综合，通过
对全局函数的优化完成最终道路的提取。
尽管极化 SAR 所包含的信息量大大超过了传统的合成孔径雷达，目前利用
极化 SAR 数据实现道路提取却很少涉及。另一方面，基于全局优化的传统道路
检测方法存在的计算复杂度过大、可重复实现性较差等缺点，因此有必要找到
一种可综合利用极化信息，并且可保证算法效率的新的道路检测方法。在本论
文中，一种新的基于跟踪方法被提出用来解决道路的检测，该方法同时适用传
统与极化合成孔径雷达或光学遥感等其他传感器捕获的图像。
在论文中，我们首先说明道路检测可以转化为跟踪问题求解，并建立了相应
了贝叶斯跟踪框架。针对问题 SAR 图像处理所引入的非线性与噪声的非高斯性，
我们采用基于蒙塔卡罗的粒子滤波算法实现贝叶斯意义上的最优状态跟踪。理
论分析与实际数据都表明这种方法有机的结合了道路的局部与全局特征，并且
可以自适应的调节跟踪算法的搜索区域，无论是单条道路还是道路网络，均可
以对其实现有效的提取。
关键词：极化，合成孔径雷达，道路检测，粒子滤波

目 录
摘要
Abstract
引言........ 1
极化 SAR 基本理论 4
电磁波极化状态的表征 ... 4
天线的极化与接收 .. 8
目标的变极化效应 .11
小结 ...... 15
目标散射特征参数的提取与表示 ... 16
极化熵 .. 16
相似性参数 ... 17
广义相对最优极化 19
小结 ...... 22
基于粒子滤波的道路检测方法 ....... 23
道路检测的跟踪框架 ..... 23
粒子滤波算法简介 24
贝叶斯滤波 24
粒子滤波 .... 25
基于粒子滤波的道路检测算法........ 27
粒子状态与状态转移方程.... 27
粒子权重 .... 28
起始点的选取 ..... 29
停止规则 .... 30
第五章小结 ...... 33
总结与展望... 34
参 考 文 献 ... 35
致谢
声明
个人简历、在学期间发表了的学术论文与研究成果. 38
附录：文献调研报告 ....... 39