高空间分辨率遥感图像的普及,迫切地要求人们提高高空间分辨率遥感图像信息提取的有效性,从而满足遥感技术应用的需要。图像分割是数字图像处理领域一个较难的研究热点,对于高分辨率遥感图像而言,图像的分割则是遥感信息提取过程中的关键步骤。人类视觉感知系统是人类认识世界、分析世界的主要工具。随着人类视觉感知理论的成熟,人们已开始尝试利用计算机模拟人类视觉感知的特性来处理和分析数字图像。虽然科学家们对人类视觉神经系统的研究已逐步深入,并取得了很多突破性的成果。但利用计算机模拟人类的视觉系统仍处于研究的初级阶段。　　 论文在全面分析和总结遥感图像分割技术的研究历史和现状的基础上,针对高空间分辨率遥感图像丰富的空间信息和纹理信息,围绕分割这一核心问题,开展高空间分辨率遥感图像分割预处理及后处理的若干关键技术研究。主要的研究工作和结果如下:　　 (1)详细介绍并分析了人类视觉感知系统中的主要特性:感受野、侧抑制、注意机制及模糊机制等。它们在人类识别目标物体的过程中都发挥着重要的作用。人类的视觉模糊机制能够很好地对目标以外的干扰细节进行忽略,并准确识别目标物。论文将根据人类视觉模糊机制提出一种基于对比敏感度函数(Contrast SensitivityFunction,CSF)的图像滤波方法,该方法能在滤除图像噪声及目标内部细节的同时,很好地保持目标边缘信息,便于分割处理；人眼通过改变视角,可以在不同的尺度下对图像进行观察,从而获取不同尺度的信息,论文将根据CSF的多尺度特性,对高分辨率遥感图像进行多尺度分析,为图像提供良好的分割基础。　　 (2)在对高分辨率遥感图像进行CSF滤波及多尺度分析的基础上,选择标记分水岭算法对图像进行分割,针对高分辨率遥感图像的过分割问题,提出了一种分割后图像边缘的优化技术。其主要思路是模拟人眼视觉注意的过程,提高分割边界的精度。论文首先对粗尺度层的图像进行基于数学形态学的分水岭算法分割,然后以此分割结果为基础,对分割边界进行一系列优化,包括基于阈值方法的分割结果合并,不同尺度层间图像分割结果的映射融合,其中多尺度层间分割结果的映射过程模拟人眼视觉感知注意机制的发生过程。最终获得高分辨率遥感图像分割结果。　　 (3)以Geoeye卫星图像作为数据源,进行了系列的实验、分析及对比。实验结果表明,基于人类视觉感知特性的高分辨率遥感图像分割的预处理和后处理技术研究可以较好地解决区域的过分割问题,提高图像分割的精度。