43、合成孔径雷达（SAR）图像海岸线检测与手写数字特征提取技术

合成孔径雷达（SAR）图像海岸线检测与手写数字特征提取技术

1. SAR图像海岸线检测

在SAR图像中检测海岸线是一项具有挑战性的任务，而水平集模型为解决这一问题提供了有效的方法。水平集方法从在图像域中定义初始曲线开始，初始曲线通常放置在围绕感兴趣对象（陆地）的位置，其演化由速度函数决定，这对于实现良好的分割至关重要。

• 速度函数计算

  • 基于均值的速度 ：该方法的分割目标是提取代表陆地和海洋的两种区域。假设SAR图像强度$I(x)$服从伽马分布，经过一系列概率考虑和代数运算，得到速度函数$v = \frac{d\gamma}{dt} = - \left( \log \frac{\mu_{R1} + I(x)}{\mu_{R1}} - \log \frac{\mu_{R2} - I(x)}{\mu_{R2}} + \lambda k \right)$，其中$\lambda k$是正则化项，$\lambda$是正实数常数，$k$是第2节定义的平均曲率函数，$\mu_{R_i}$是区域$R_i$的平均强度，计算公式为$\mu_{R_i} = \frac{\int_{R_i} I(x)dx}{a_{R_i}}$，区域面积$a_{R_i} = \int_{R_i} dx$。从相关公式可得到水平集方程$\frac{\partial \varphi(x(t), y(t), t)}{\partial t} + v|\nabla \varphi(x(t), y(t), t)| = 0$。通过测试发现，基于均值的速度算法结果依赖于曲线的初始位置，初始曲线靠近海岸线时结果更好。