智能计算导论课程报告

智 能 计 算 导 论课 程 实 验 报 告 要 求 主 要 内 容SAR图 像 变 化 检 测 简 介12 SAR图 像 变 化 检 测 结 果 及 分 析3 总 结4 基 于 邻 域 分 析 变 化 检 测 原 理 主 要 内 容SAR图 像 变 化 检 测 简 介12 SAR图 像 变 化 检 测 结 果 及 分 析3 总 结4 基 于 邻 域 分 析 变 化 检 测 原 理 什 么 是 变 化 检 测 变 化 检 测 是 指 通 过 分 析 同 一 地 区 不 同 时 间 的 图 像 ， 检测 出 该 地 区 的 地 物 随 时 间 发 生 变 化 的 信 息 SAR图 像 的 变 化 检 测 专 指 利 用 多 时 相 获 取 的 同 一 地 表区 域 的 SAR图 像 来 确 定 和 分 析 地 表 变 化 ， 能 提 供 地 物 的空 间 展 布 及 其 变 化 的 定 性 与 定 量 信 息 地 物 地 层 分 析 、 国 土 资 源 普 查 和 军 事 、 灾 害 监 测 、 运 动目 标 指 示 等 方 面 拥 有 广 泛 的 应 用 价 值 和 商 业 价 值定义应用 主 要 内 容SAR图 像 变 化 检 测 简 介12 SAR图 像 变 化 检 测 结 果 及 分 析3 总 结4 基 于 邻 域 分 析 变 化 检 测 原 理 图 一 图 二图 一 为 2000年 4月 的 landsat7 ETM+(波 段 4)遥 感 影 像图 二 为 2002年 5月 的 landsat7 ETM+(波 段 4)遥 感 影 像该 影 像 的 地 理 位 置 为 墨 西 哥 郊 外图 一 为 年 月 的 波 段遥 感 影 像图 二 为 年 月 的 波 段遥 感 影 像理想变化检测结果 T1时 相 影 像 T2时 相 影 像分 类 分 类T1时 相 分 类 结 果 T2时 相 分 类 结 果比 较 分 析检 测 结 果 T1时 相 影 像 T2时 相 影 像数 学 变 化差 异 影 像阈 值 化 处 理检 测 结 果 分类后比较法流程图直接比较检测法流程图 邻 域 分 析 法 主 要 流 程SAR图 像 T1SAR图 像 T2 模 糊 差 异 图 双 边 滤 波聚 类 (FCM)变 化 检 测 结 果图 像 的 邻 域 分 析 基 于 模 糊 贴 近 度 的 差 异 图 构 造 对 已 配 准 和 校 正 的 两 时 相 SAR图 像 T1和 T2， 根 据 SAR图 像 的 特 点 ， 采 用 如 下 的相 似 度 公 式 来 构 造 差 异 图 （ difference image， 简 记 ： DI） ： 1 21 2min ,( ) max ,x N xx N x T x T xDI x T x T x 其 中 表 示 位 置 上 的 一 个 邻 域 的 位 置 指 示 集 ， 即 取 其 空 间 上 的 一个 邻 域 ， 把 由 邻 域 元 素 构 成 的 集 合 看 作 是 模 糊 向 量 ， 用 上 式 度 量 两 模 糊向 量 间 的 相 似 度 。 若 得 到 上 式 的 值 越 大 ， 则 该 位 置 上 的 像 素 点 越 接 近 于未 变 化 类 ， 反 之 ， 为 变 化 类 。 N x x （ 1） x1 x2模 糊 贴 近 度 差 异 图 构 造 示 例 模 糊 贴 近 度 值 DI由 公 式 (1) 1 21 2m in ,( ) m a x ,x N xx N x T x T xD I x T x T x 公 式 (1)： 模 糊 子 集 1 模 糊 子 集 2 主 要 内 容SAR图 像 变 化 检 测 简 介12 SAR图 像 变 化 检 测 实 验 要 求3 总 结4 基 于 邻 域 分 析 变 化 检 测 原 理 实 验 数 据 1是 关 于 Bern城 市 水 灾 的 SAR图 像 ， 由 欧 洲 遥 感 2号 卫 星 SAR传 感 器获 得 ， 大 小 为 301 301， (a)和 (b)分 别 为 1999年 4月 的 图 像 和 1999年 5月 的 图 像 ，(c)为 变 化 参 考 图 ， 其 中 真 实 变 化 目 标 数 为 1155。 变 化 的 信 息 主 要 由 1999年 5月 水灾 导 致 的 地 区 变 化 。(a)1999.04 (b)1999.05 (c)参 考 图 实 验 数 据 2是 Ottawa地 区 水 灾 的 RADARSAT SAR图 像 ， 大 小 为 290 350， (a)和 (b)分 别 为 1997年 5月 图 像 和 1997年 8月 图 像 ， (c)为 变 化 参 考 图 ， 其 中 变 化 目标 数 为 16049。 主 要 的 变 化 信 息 是 夏 季 雨 季 来 临 ， 洪 水 变 化 引 起 地 区 的 变 化 。(a)1997.05 (b)1997.08 (c)参 考 图 滤 波 前 滤 波 后总 错误 数 13495(11.6840) 730(0.6320)漏 检个 数 3 49错 检个 数 13492 681有 效个 数 1152 1106 实 际 变 化 目 标 数 ： 1155(a)滤 波 前 (b)滤 波 后(c)未 滤 波 检 测 结 果 (d)滤 波 后 检 测 结 果 滤 波 前 滤 波 后总 错误 数 3019(0.1881) 2546(0.1586)漏 检个 数 317 300错 检个 数 2702 2246有 效个 数 15732 15749 实 际 变 化 目 标 数 ： 16049 (a)滤 波 前 (b)滤 波 后 双 边 滤 波 影 响 分 析 对 比 滤 波 前 后 的 变 化 检 测 结 果 不 同 算 子 构 造 差 异 图 对 比 结 果 (1)(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)图 (a)(b)(c)(d)分 别 为 由 对 数 比 算 子 、 比 算 子 、 PCA和 模 糊 贴 近 度 构 造 的 差 异 图图 (e)(f)(g)(h)为 对 应 差 异 图 经 过 K均 值 聚 类 后 的 变 化 检 测 结 果 图 实 验 数 据 1的 定 量 分 析 表 (1)总 错 误 数(比 值 ) 漏 检 个 数 错 检 个 数 有 效 个 数对 数 比 算 子 11618(10.0589) 30 11588 1125比 算 子 737(0.6381) 92 645 1063PCA 9067(7.8502) 4 9063 1151贴 近 度 730 (0.6320) 49 681 1106 不 同 算 子 构 造 差 异 图 对 比 结 果 (2)(a) (b) (c) (d)图 (a)(b)(c)(d)分 别 为 由 对 数 比 算 子 、 比 算 子 、 PCA和 模 糊 贴 近 度 构 造 的 差 异 图 (e) (f) (g) (h)图 (e)(f)(g)(h)为 对 应 差 异 图 经 过 K均 值 聚 类 后 的 变 化 检 测 结 果 图 实 验 数 据 2的 定 量 分 析 表 (2)总 错 误 数(比 值 ) 漏 检 个 数 错 检 个 数 有 效 个 数对 数 比 算 子 6790(0.4231) 1051 5739 14998比 算 子 3463(0.2158) 1091 2372 14958PCA 2905(0.1810) 2004 901 14045 贴 近 度 2546(0.1586) 300 2246 15749