[發明專利]基于散射模型和非局部均值相結合的極化SAR相干斑抑制方法

有效

• 申請號: 201410442912.4
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104240200B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 鐘樺;焦李成;吳月珍;寇杏子;熊濤;王爽;侯彪;劉紅英;馬文萍;尚榮華
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;西安航天天繪數據技術有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 張恒陽

1.基于散射模型和非局部均值相結合的極化SAR相干斑抑制方法，其特征是：包括如下步驟，

步驟一：將一幅極化SAR圖像X中的每個像素點i用3X3的矩陣表示，得到該極化SAR圖像的相干矩陣T；

步驟二：對相干矩陣T進行Freeman-Durden目標分解并將每個像素點i分解成三種散射類型：表面散射ps，偶次散射pd，體散射pv，每個像素點i的散射特性用一個1×3向量表示，標記為vec_i＝[ps_i,pd_i,pv_i]；

步驟三：利用非局部均值濾波，尋找極化SAR圖像數據中每一個像素點i的相似像素點，組成相似像素點集合S₀；

步驟四：在步驟三得到的相似像素點集合S₀中再利用像素點的散射特性篩選最終相似像素點集合S，利用相似像素點集合S對像素點i進行估計；

步驟五：對極化SAR圖像數據的每一個像素點i進行步驟三和步驟四，得到整個極化SAR圖像數據的最終濾波后的相干矩陣

步驟六：利用Pauli分解方法將濾波后的相干矩陣合成偽彩圖；

所述的步驟三，包括如下步驟，

(1)：以像素i為中心擴展出7×7的局部區域，記為圖像塊I；以像素i為中心擴展出15×15的搜索窗Ω，分別以搜索窗Ω內的每個像素點j¹,j²,...,j^N為中心擴展出各自的7×7的局部區域，分別標記為圖像塊J¹,J²,...,J^N，N為搜索窗內的像素點數；

計算圖像塊I和搜索窗內各圖像塊J¹,J²,...,J^N之間的相似度式子中表示兩個圖像塊之間的相似性度量，k為圖像塊內像素點個數，取值49；

計算像素點i和搜索窗內的每個像素點j¹,j²,...,j^N之間的相似度 式子中|I_p|是圖像塊I的第p個像素點矩陣的行列式值，是圖像塊Jⁿ的第p個像素點矩陣行列式值；

(2)：對步驟三分步驟(1)得到的與給定的閾值T_NLM作比較，如果則將圖像塊Jⁿ所對應的中心像素點jⁿ存入像素點i的相似像素點集合S₀中，同時計算出像素點jⁿ對于像素點i的權重其中閾值T_NLM的定義為： K是一個可調參數，k為圖像塊內像素點個數，L是極化SAR數據的視數；

所述的步驟四，包括如下步驟：

(1)：像素點i的散射特性向量標記為vec_i＝[ps_i,pd_i,pv_i]，搜索窗Ω內的每個像素點j¹,j²,...,j^N的散射向量標記為其中1≤n≤N，計算出向量vec_i的模值為vecjⁿ的模值為像素點i和像素點jⁿ，1≤n≤N之間的散射相似性度量為 其中1≤n≤N，t表示轉置，||vec_i||和分別表示散射特征向量vec_i和的二范數，min指求取最小值的函數；

(2)：將步驟四步驟(1)得到的兩個像素點間的散射相似性R_HSP與閾值TH_HSP比較，如果R_HSP≥TH_HSP，則像素點jⁿ對于像素點i的最終權重Wⁿ＝wⁿ，其中閾值T_NLM的定義為：K是一個可調參數，k為圖像塊內像素點個數，L是極化SAR數據的視數，否則將像素點jⁿ從像素點i的相似像素點集合S₀中剔除，即Wⁿ＝0，得到像素點i的最終的相似像素點集合S，其中閾值TH_HSP定義為：其中P_i是向量veci的模值；λ是一個可調參數，可調范圍為0.75～0.95；

(3)：利用最終權值Wⁿ計算像素點jⁿ對像素點i的濾波結果

1≤n≤N，其中是歸一化參數。