● 摘要
本文针对高分辨率SAR图像建筑物轮廓的提取做了以下研究：总结分析了合成孔径雷达的基本原理和建筑物在SAR图像中的影像特征，包括SAR的几何特征和规则建筑物特有的影像特征，并阐述了基于局部统计量的自适应滤波的基本原理。本文采用改进的Lee滤波对SAR图像进行去噪，并与Lee滤波，Kuan滤波进行了比较，结果显示改进的Lee滤波等效视数最高，对SAR图像中相干斑点的去除有较好的效果。研究了基于马尔可夫模型的SAR图像分割，包括马尔可夫随机场理论介绍，马尔可夫随机场图像模型和基于马尔可夫随机场的SAR图像分割算法，并通过实验分析了ICM和Gibbs采样两种方法的区别。其中由于ICM会陷入局部最优，所以本文采用了Gibbs优化算法对SAR图像建筑物进行分割，获得了建筑物的区域。根据分割结果中候选建筑物的位置信息，本文对建筑物进行轮廓跟踪，并分别研究了基于Hough变换法和PCA法提取建筑物的主方向，经过实验比较，选用了精确度高、稳定性好的基于Hough变换的方法。之后通过多边形逼近，基于求出的主方向对建筑物轮廓进行分段线性最小二乘法拟合，从而将轮廓矢量化。最后显示出了建筑物的三维模型。其中建筑物的高度是根据建筑物在SAR图像中的反射效应计算出来的，在三维显示时还进行了侧面处理和消影处理。