[發(fā)明專利]基于素描圖和核選擇的SAR圖像降斑方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310093148.X
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103377465A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉芳;武杰;李玲玲;焦李成;李微微;郝紅俠;戚玉濤;馬晶晶;馬文萍;尚榮華;于昕
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及SAR圖像相干斑抑制方法，可用于SAR圖像相干斑抑制。?

背景技術(shù)

SAR圖像是由合成孔徑雷達所發(fā)射出的電磁波遇到散射源進行后向散射時形成的，因此，在成像過程中往往會伴隨著后向散射電磁波之間的相干現(xiàn)象。這使得在SAR圖像中總會出現(xiàn)由于相干而形成的斑點信息，稱作相干斑。在一定程度上，這些相干斑信息給SAR圖像的理解和解譯造成很大的困難。通過對SAR圖像中的相干斑進行抑制，有利于對SAR圖像理解和解譯。因此，相干斑抑制操作是SAR圖像后續(xù)處理中非常關(guān)鍵的技術(shù)之一。?

在圖像噪聲抑制中，頻域和空域是常見的用于對圖像去噪方法進行分類的標準。頻域信號處理是將信號經(jīng)過時頻變換，獲得信號的頻域特征，利用頻域特征的不同對信號進行處理。因此，頻域中圖像去噪的方法通常是通過小波、多尺度幾何等將圖像信號變換到相應頻域，利用噪聲與真實信號間的不同頻域特征實現(xiàn)對噪聲的抑制。?

空域中，圖像的去噪方法以鄰域像素間服從某種假設(shè)為前提，并利用該假設(shè)對當前像素點的真實值進行估計，從而實現(xiàn)噪聲信息與圖像信號保持之間的平衡。SAR圖像的空域去噪方法是以SAR成像圖像中的斑點滿足完全發(fā)展相干斑的條件為假設(shè)，利用局部鄰域像素與待估計像素間的相關(guān)關(guān)系實現(xiàn)對該像素真實值的估計計算。常見的估計計算方法有Lee濾波、Kuan濾波、Frost濾波等。從統(tǒng)計估計的角度來看，這些方法只利用局部方形窗口內(nèi)的像素對中心像素進行估計，然而，依據(jù)大數(shù)定律，要想實現(xiàn)更為準確的圖像信號恢復，對圖像中的噪聲干擾信息進行有效的抑制，需要利用更多的相關(guān)像素來對該像素進行估計。鑒于此，便產(chǎn)生了基于局部自適應搜索的SAR圖像去噪方法，如：Peak-Song濾波，Wu-Matire濾波等。這類方法基于搜索過程中已擴展區(qū)域內(nèi)統(tǒng)計特性的變化情況確定局部最大的同質(zhì)區(qū)域。通過測量不同像素的局部塊間的相似性也可以確定局部最大的同質(zhì)區(qū)域，實現(xiàn)對真實?信號的有效估計，提高了SAR圖像信號恢復的精度和對相干斑的抑制。然而，考慮到鄰域塊內(nèi)像素間的相關(guān)性，通常利用高斯核函數(shù)來實現(xiàn)塊間相似性到像素間相似性的映射，對于存在邊、線等幾何特征的區(qū)域，該核函數(shù)不能有效地反映塊內(nèi)像素間的相關(guān)特性，不利于最終像素間相似性的測量，所以這些相干斑抑制方法并不能達到最好的抑制效果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于利用圖像局部塊內(nèi)的幾何特性，即塊內(nèi)像素間的相關(guān)特性對相似性度量中的核函數(shù)進行選擇構(gòu)造，針對當前圖像塊相似性度量中核函數(shù)不能充分體現(xiàn)該圖像塊像素間相關(guān)性的問題，提出一種素描圖和核選擇的SAR圖像相干斑抑制方法，以提高SAR圖像信號的估計精度，實現(xiàn)對相干斑噪聲的有效抑制。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：利用基于乘性相干斑特性的比值算子，提取SAR圖像的素描信息，形成SAR圖像的素描圖；依據(jù)SAR圖像的素描圖將SAR圖像分為含有奇異信息的區(qū)域和不含奇異信息的區(qū)域，即結(jié)構(gòu)區(qū)域與非結(jié)構(gòu)區(qū)域，對于結(jié)構(gòu)區(qū)域采用體現(xiàn)局部奇異性信息的高斯映射函數(shù)來搜索相似樣本，對于非結(jié)構(gòu)區(qū)域采用具有各向同性的高斯映射函數(shù)來搜索局部最大同質(zhì)區(qū)域，具體步驟包括如下：?

(1)根據(jù)SAR圖像的乘性相干斑特性，利用具有多尺度和多方向的比值算子提取SAR圖像的素描圖；?

(2)依據(jù)提取的素描圖，將SAR圖像劃分為含有結(jié)構(gòu)信息的區(qū)域和不含有結(jié)構(gòu)信息的區(qū)域，即結(jié)構(gòu)區(qū)域與非結(jié)構(gòu)區(qū)域；?