استخراج لبه اتوماتیک از تصاویر SAR بر اساس سیستم استنتاج فازی

نویسندگان

1 دانشگاه شهید چمران اهواز،کارشناسی ارشد

2 دانشگاه شهید چمران اهواز، دکترای برق-الکترونیک

3 دانشگاه شهید چمران اهواز، دکترای پردازش سیگنال

چکیده

از اخذ داده توسط رادار روزنه ترکیبی (SAR) برای کاربردهای سنجش از دور و مقاصد نظامی استفاده می شود؛ زیرا این شیوه از اخذ داده، مستقل از وضعیت آب و هوا می باشد و دارای دقت بالا در روز و شب است. در این مقاله، یک روش جدید مبتنی بر منطق فازی، جهت استخراج لبه از تصاویر SAR پیشنهاد شده است. لبه یابی یکی از مهم ترین تکنیک های مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل داده و تصمیم گیری در مورد تصویر برای کاربرد‌های گوناگون می باشد. شناسایی لبه یک محدوده ی تحقیقاتی در پردازش تصویر و استخراج ویژگی است. یک چالش مهم در پردازش تصاویر SAR این است که تصاویر SAR دارای نویزی ذاتی به نام نویز لکه ای می باشند. حضور نویز لکه ای به شدت تفسیر و آنالیز تصویر SAR را با مشکل روبرو می کند. به همین دلیل روش های سنتی لبه یابی نمی توانند استخراج لبه ی خوبی از اینگونه تصاویر را ارائه دهند. در این مقاله با بهینه سازی سیستم استنتاج فازی (FIS) یعنی استفاده از کرنل ها و توابع عضویت مناسب، به استخراج لبه ی اتوماتیک از تصویر SAR پرداخته شده است. ورودی های سیستم استنتاج فازی، گرادیان های تصویر در دو راستای افقی و عمودی و نیز یک پارامتر ابتکاری خود تنظیم که با نشان داده شده، می باشند. این پارامتر خود تنظیم، برای تصاویر مختلف مقدار متغیری است و با کنترل منحنی تابع عضویت گاوسی، منجر به اتوماتیک شدن الگوریتم پیشنهادی می شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Automatic Edge Extraction of SAR Images Based on Fuzzy Inference System

نویسندگان [English]

  • Mehdi Poodanchi 1
  • Gholamreza Akbarizadeh 2
  • Karim Ansari-Asl 3
چکیده [English]

Synthetic aperture radar (SAR) imaging widely used for remote sensing and military applications; because this kind of imaging is independent from the weather and has high resolution in day and night. In this paper, a new method based on fuzzy logic is proposed for the edge extraction of SAR images. Edge detection is one of the most important techniques used for data analysis and decision-making on the image for various applications. Edge detection is a scope of research in image processing and feature extraction. A serious problem concerning SAR images is that they are intrinsically disturbed by speckle noise. The existence of speckle noise, intensely impedes the interpretation and analysis of SAR images. So, traditional techniques can not provide good edge detection results for SAR images. The method, proposed in this manuscript, by optimization of the fuzzy inference system (FIS) i.e using proper kernels and membership functions, the edge extraction of SAR image is done. The inputs for FIS are image gradients (in both horizontal and vertical directions) and a heuristic self-tuning edge detector parameter which is shown by . This self-tuning parameter is variable for different images and by controlling the shape of Gaussian membership function leads to automatization of proposed algorithm. Finally, the proposed algorithm is compared with other edge detectors to demonstrate the superiority of the proposed method.In this work, in addition to structural similarity criterion, the Mean squared error (MSE) and Peak signal-to-noise ratio (PSNR) are used to numerical Analysis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • SAR image
  • Speckle Noise
  • Image filtering
  • Edge detection
  • Fuzzy logic