基于多尺度统计模型的SAR图像海洋表面油膜检测

Recent popular multiscale geometrical analysis methods mainly dedicate to optimized presentation for high-dimension function, which are good at capturing singular information of images - - edges. This project proposes to apply multiscale geometrical analysis methods and their translform domain statitical models to detect SAR image sea surface oil film, which can fully exert their potential and hopeful obtain better detection results. The main research contents of this project is as follows: build transform statitical models based on the theory of multiscale geometrical analysis,further more, explore the detail steps for realizing the detection of SAR image sea surface oil film; search for that how to synthetically utilize the statistical models of multiscale geometrical analysis to combinated application on the basis of testifying their validity. The realization of this project will establish necessary theory base for the engineering application of SAR image sea surface oil film detecion.

近几年兴起的多尺度几何分析方法主要致力于研究高维函数的最优表示，这类方法能非常好地"捕获"图像的奇异性信息- - 边缘。本项目提出把多尺度几何分析方法及其变换域统计模型用于SAR图像海洋表面油膜检测，充分发掘多尺度几何分析的潜力，有望得到更好的检测效果。本课题的主要研究内容包括：基于多尺度几何分析理论，建立变换域统计模型，进而探索能够实现SAR图像海洋表面油膜检测的具体过程，在验证其有效性的基础上，探讨如何综合利用各种多尺度几何分析的统计模型，进行组合应用。本项目的实现将为SAR图像海洋表面油膜检测的工程实现奠定必要的理论基础。

本项目提出把统计分析方法及其优化模型用于图像处理中，特别是海洋表面油膜检测,有望得到更好的检测效果。本课题的主要研究内容包括：基于统计分析理论，建立优化模型，进而探索能够实现SAR图像处理特别是海洋表面油膜检测的具体过程。.本项目研究进展主要包括以下几方面：.1. 提出了基于对比度塔分解的“教与学”优化融合算法，并对可见光和红外图像进行了融合实验，与传统的融合算法比较，取得了较好的融合效果，融合图像的信息熵、平均梯度、标准差几项数值指标均有提高；.2. 结合基于分解的多目标进化理论，建立了可见光与红外图像的融合方法，与传统的融合算法比较，改进了融合图像的视觉效果，提高了融合图像的信息熵、平均梯度、标准差等几项数值指标；.3. 结合塔式分解和Baldwinian克隆选择优化模型，建立了遥感图像融合算法，与传统的融合算法比较，提高了融合图像的对比度，并且融合图像的互信息量、信息熵、平均梯度、标准差等几项数值指标较高；.4. 研究了有限弧路由问题中的Memetic算法，仿真实验证明了该算法的有效性，为解决图像处理中的优化问题进一步提供了理论参考。.本项目研究取得的创新成果主要包括以下几方面：.1.在国际重要期刊上发表学术论文10篇，其中SCI检索8篇；.2.授权国家发明专利2项，受理国家发明专利3项；.3.培养硕士研究生5人，其中1人获得校级“优秀硕士学位论文”称号；.4.获得陕西省科学技术奖二等奖1项。.本项目结合统计优化分析的方法，探索了SAR图像处理方法，涉及新领域和多交叉学科，具有以下两方面的意义：.1. 探索利用多尺度几何分析的统计优化分析方法，进行SAR图像检测方法研究，将开辟多尺度几何分析应用的新领域。.2. 采用多尺度几何分析、统计建模等数学理论和方法，提出了较优的图像处理方案。.本项目的实现将为SAR图像海洋表面油膜检测的工程实现奠定必要的理论基础。