[發明專利]利用計算機重建含有斑點噪聲的圖像的方法

無效

• 申請號: 01118862.6
• 申請日: 2001-06-26
• 公開（公告）號: CN1393827A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: 韓春明;郭華東
• 申請（專利權）人: 中國科學院遙感應用研究所
• 主分類號: G06K9/52
• 分類號: G06K9/52
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平

本發明涉及圖像處理方法，特別是涉及一種利用計算機重建含有斑點噪聲的合成孔徑雷達圖像和聲學圖像的方法。

利用合成孔徑雷達(SAR)獲得圖像的方法被廣泛用于地質探測、生態探測、水文探測、海洋探測、考古與城市探測以及行星探測等，然而由于合成孔徑雷達(SAR)發射出去的是相干電磁波，接收的回波因相干作用，而使SAR圖像出現了大量的斑點噪聲。在聲學圖像、激光圖像也存在類似現象。圖像斑點噪聲的存在阻礙了圖像校驗、解譯。在絕大多數現實目標的情況下，減少這類圖像斑點噪聲一直是人們所追求的目標。

減少這類圖像斑點噪聲的方法有多種，可以分為有兩類。一類是幾個像元值取平均，由于噪聲是隨機噪聲，通過鄰近像元的平均，噪聲相互抵消。這當于低通濾波，它簡單而有效，但它在擬制斑點噪聲的同時不僅降低了圖像的空間分辨率，而且損失了部分紋理等細節信息。另一類是濾波方法，與第一類方法不同的是，濾波方法的首要目標是抑制斑點噪聲的同時不降低圖像的分辨率和幾乎不損失紋理等細節信息。濾波方法在數學上相當于卷積遠算，在圖像處理中為常用的方法。數值試驗表明濾波方法不能達到在擬制斑點噪聲的同時幾乎不損失紋理特征的目標。但由于濾波方法能夠保持圖像原來的空間d分辨率，所以產生了很多種濾波算法。例如：1977年有kondo.Kd的二維Wiener濾波技術和WoodsJ.W二維Kalman濾波技術，1978年Hunt.BR中值濾波技術，1979年Nagao的Nagao-Mastsuyama濾波技術，1980年Lee基于局域自適應的Lee濾波技術，1982年Nodes的改進的中值濾波技術，1983年Lee的Sigma濾波技術，1985年Kuan局域自適應Kuan濾波技術和Crimmins幾何濾波技術，1988年Lopes的基于最大后驗概率(MAP)自適應濾波技術，1989年Safa.F數學形態濾波技術，1993年Lukin和1998年Y.DONGD等基于小波變換的濾波技術。這些方法都能夠較好地去除圖像的斑點噪聲，同時也在一定程度上保持了圖像的紋理信息。

在上述技術中，小波技術較有代表性，假設被噪聲污染的數據為

????d_i＝f(t_i)+σ·z_i，i＝0，……，n-1其中，t_i＝i/n，z_i是標準的高四白噪聲，σ為均方差，n是信號樣本數。如果從被污染的數據中恢復未知函數f，可有以下三個步驟完成：

(1)用小波基對圖像進行分解。

(2)對小波系數w進行閾值判別：

???????w′＝sgn(w)·(|w|-t) t = γ • σ • / n 21 g ( n ) ]]>其中，γ是取決于所選用小波基的常數。通過調節γ的大小來達到降噪的目的。

(3)通過信號多分辨率描述的小波反變換恢復圖像。

這種方法條理清晰，噪聲得到了較好的抑制，但邊緣變得模糊，有些細節信息被平滑掉了。

以上的方法都是在均勻區域抑制斑點噪聲，同時想保持邊緣信息，這些方法不能同時達到這兩個目的。如將自然視覺特征(visually-naturalappearance)作為第三個判斷濾波效果標準，同時滿足這三個標準的濾波算法還沒有。

本發明的目的在于提出一種利用計算機重建含有斑點噪的圖像的方法，該方法能夠在抑制圖像斑點噪聲的同時保持圖像的邊緣，并且有較好的自然視覺特征。

為實現上述目的，本發明提出的利用計算機重建含有斑點噪聲的圖像的方法包括如下步驟：

首先在水平向、豎直向、兩個對角線方向分別平滑原始圖像，得到四幅平滑圖像，第二步根據原始圖像的紋理，利用平滑圖像重建SAR圖像。