(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210526002.9 (22)申请日 2022.05.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114723971 A (43)申请公布日 2022.07.08 (73)专利权人 中国科学院空天信息创新研究院 地址 100094 北京市海淀区邓庄路9号 (72)发明人 吴倩　张波　温晓阳　吴樊　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张影 (51)Int.Cl. G06V 10/74(2022.01) G06V 10/20(2022.01) G06V 10/26(2022.01)G06V 10/28(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (56)对比文件 CN 112116621 A,2020.12.2 2 CN 112529910 A,2021.0 3.19 CN 113780422 A,2021.12.10 CN 110082763 A,2019.08.02 US 20210 03698 A1,2021.01.07 审查员 焦月 (54)发明名称 一种SAR图像中仿真对象 的相似度度量方法 及装置 (57)摘要 本申请公开了一种SAR图像中仿 真对象的相 似度度量方法及装置， 该方法在考虑反映散射信 息的灰度相似性和反映形状、 几何结构的特征相 似性基础上， 结合超像素图像分割和目标提取技 术， 构建基于像素级和对象级的人工目标综合相 似性评价指标。 像素级指标采用归一化积相关 NPC和归一化互相关NCC反映灰度相似 性， 能有效 利用SAR图像后向散射强度信息； 对象级指标采 用有效面积相似性EAS和结构相似性SSIM反映特 征相似性， 能有效利用更多的纹理信息和几何特 征； 结合四个指标定义综合指标Sim， 实现对SAR 图像人工目标仿真相似程度客观且定量 地度量。 权利要求书4页 说明书12页 附图6页 CN 114723971 B 2022.08.23 CN 114723971 B 1.一种SAR图像中仿真对象的相似度 度量方法， 其特 征在于， 包括： 获取合成孔径雷达实际观测到的第一图像和对所述合成孔径雷达仿真得到的第二图 像， 所述第一图像中包含第一对 象， 所述第二图像中包含对所述第一对 象进行仿真得到的 第二对象； 分别对所述第 一图像和所述第 二图像进行第 一预处理， 得到第 一待使用图像和第 二待 使用图像， 分别对所述第一图像和所述第二图像进行第二预处理， 得到第一待使用信息和 第二待使用信息； 从所述第一待使用图像中确定出第 一特征区域， 并从所述第 二待使用图像中确定出第 二特征区域， 所述第一特征区域包含表征所述第一对 象的形状和结构的特征， 所述第二特 征区域包 含表征所述第二对象的形状和结构的特 征； 基于所述第 一特征区域和所述第 二特征区域， 确定所述第 一对象和所述第 二对象之间 的有效面积的相似度和结构的相似度； 基于所述第 一待使用信 息和所述第 二待使用信 息， 确定所述第 一对象和所述第 二对象 之间的后向散射信息的相似度； 基于有效面积的相似度、 结构的相似度和后向散射信息的相似度， 确定所述第一对象 和所述第二对象之间的相似度； 其中， 所述基于所述第一特征区域和所述第二特征区域， 确定所述第一对象和所述第 二对象之间的有效面积的相似度和结构的相似度， 包括： 对所述第一特征区域进行二值化处理， 得到二值化第一特征区域， 对所述第二特征区 域进行二 值化处理， 得到二 值化第二特 征区域； 确定所述 二值化第一特 征区域的面积， 并确定所述 二值化第二特 征区域的面积； 确定所述二值化第一特征区域的面积和所述二值化第二特征区域的面积之间的相同 面积部分； 将所述相同面积部分与所述二值化第一特征区域的面积的比值确定为所述第一对象 和所述第二对象之间的有效面积的相似度； 对所述第 一特征区域进行灰度均值化处理， 得到第 一待使用特征区域，  对所述第二特 征区域进行 灰度均值 化处理， 得到第二待 使用特征区域； 对所述第一待使用特征区域和所述第 二待使用特征区域进行亮度比较、 对比度比较和 结构比较， 得到亮度比较结果、 对比度比较结果和结构比较结果； 基于所述亮度比较结果、 所述对比度比较结果和所述结构比较结果， 确定所述第一待 使用特征区域和所述第二待 使用特征区域之间的结构的相似度。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述从所述第 一待使用图像中确定出第 一 特征区域， 并从所述第二待 使用图像中确定出第二特 征区域， 包括： 对所述第一待使用图像进行超像素分割， 得到至少一个第一超像素块， 并对所述第二 待使用图像进行超像素分割， 得到 至少一个第二超像素块； 确定所述第一超像素块的统计特 征和所述第二超像素块的统计特 征； 基于至少一个所述第 一超像素块的统计特征， 将满足第 一分割阈值的第 一超像素块作 为第一特征区域， 基于至少一个所述第二超像素块的统计特征， 将满足第二分割阈值的第 二超像素块作为第二特 征区域；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114723971 B 2其中， 所述第一分割阈值基于所述第一对象的后向散射强度值范围确定得到， 所述第 二分割阈值基于所述第二对象的后向散射强度值范围确定得到 。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 确定所述第 一超像素块的统计特征和所述 第二超像素块的统计特 征， 包括： 确定所述第一超像素块中每 个像素点的后向散射强度值； 基于所述第 一超像素块中每个像素点的后向散射强度值， 确定所述第 一超像素块的后 向散射强度均值和后向散射强度最大值； 确定所述第二超像素块中每 个像素点的后向散射强度值； 基于所述第 二超像素块中每个像素点的后向散射强度值， 确定所述第 二超像素块的后 向散射强度均值和后向散射强度最大值。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述第 一待使用特征区域和所述第 二待使用特征区域进 行亮度比较、 对比度比较和结构比较， 得到亮度比较结果、 对比度比较 结果和结构比较结果， 包括： 以设定大小的第一窗口在所述第一待使用特征区域和所述第二待使用特征区域中滑 动， 得到所述第一待使用特征区域在所述第一窗口内的第一区域， 以所述设定大小的第二 窗口在所述第二待使用特征区域中滑动， 得到所述第二待使用特征区域在所述窗口内的第 二区域， 对所述第一区域和所述第二区域进 行亮度比较、 对比度比较和结构比较， 得到第一 亮度比较结果、 第一对比度比较结果和第一结构比较结果； 确定多个所述第一区域和所述第 二区域的结构的第 一亮度比较结果、 第 一对比度比较 结果和第一结构比较结果的平均值。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述分别对所述第 一图像和所述第 二图像 进行第二预处 理， 得到第一待 使用信息和第二待 使用信息， 包括： 分别对所述第一图像和所述第二图像进行辐射定标、 图像配准处理和裁剪处理， 得到 第三待使用图像和第四待 使用图像； 分别提取所述第三待使用图像和所述第四待使用图像中的PCA主成分， 得到第一PCA主 成分和第二P CA主成分， 所述第一P CA主成分与所述第一对象相关， 所述第二P CA主成分与所 述第二对象相关； 所述基于所述第一待使用信 息和所述第 二待使用信 息， 确定所述第 一对象和所述第 二 对象之间的后向散射信息的相似度， 包括： 对所述第一PCA主成分和所述第二PCA主成分进行归一化积相关处理， 得到归一化积相 关处理值； 对所述第一PCA主成分和所述第二PCA主成分进行归一化互相关处理， 得到归一化互相 关处理值。 6.一种SAR图像中仿真对象的相似度 度量装置， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取合成孔径雷达实际观测到的第 一图像和对所述合成孔径雷达 仿真得到的第二图像， 所述第一图像中包含第一对 象， 所述第二图像中包含对所述第一对 象进行仿真得到的第二对象； 图像预处理模块， 用于分别对所述第一图像和所述第二图像进行第一预处理， 得到第 一待使用图像和第二待使用图像， 分别对所述第一图像和所述第二图像进行第二预处理，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114723971 B 3