[發明專利]一種基于多特征的極化SAR非局部均值濾波方法

在審

• 申請號: 201811224624.6
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN110009572A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 劉修國;陳啟浩;行曉黎;周欣
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/10;G06T7/40;G06F17/16
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明提供一種基于多特征的極化SAR非局部均值濾波方法，包括，S1對原始的極化SAR數據通過極化白化濾波生成濾波圖像，計算出濾波圖像的變差系數CV，并基于變差系數CV生成異質性圖CV_F；S2基于原始圖像的Pauli基、生成的CV_F和等效視數L分別計算Pauli基的滑動參數h_PB和異質性的滑動參數S3分別基于原始圖像的Pauli基和生成的CV_F根據檢驗統計計算圖像塊間相似性統計距離；S4根據相似性統計距離，計算權重系數；S5根據權重系數進行加權平均實現濾波，得到濾波圖像。有益效果：將極化特征引入非局部均值濾波來提高相似性權重的估計精度。

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達圖像相干斑濾波技術領域，尤其涉及一種基于多特征的極化SAR非局部均值濾波方法。

背景技術

在SAR影像處理領域，SAR、極化SAR系統和其他相干成像系統一樣，都是由連續脈沖回波的相干原理成圖，這使得相鄰像素間的信號強度不連續，形成相干斑現象。相干斑增加了極化SAR圖像分類、解譯和分析的難度，嚴重影響了圖像的后續處理，在極化SAR遙感應用中，濾除相干斑噪聲是數據處理的關鍵步驟。

極化SAR相干斑濾波的目的是抑制相干斑的同時盡可能的保持圖像信息，因此，基于像元散射相似性，通過結合同質像元及其均值的自適應加權濾波方法得到快速發展和廣泛應用。然而在實際圖像中，異質性區域的像元之間存在著明顯的差異，圖像細節信息的保持很容易受到影響。

基于塊相似性的非局部均值(NLM)濾波算法以其有效的去噪效果得到快速發展，這類算法擴展了同質像元的選取范圍，并利用圖像塊(patch)的結構相似性代替了像元相似性作為均值濾波的加權權重，更好的利用了圖像的結構信息，因此，先進的去噪技術也都結合塊相似性對極化SAR數據實現了相干斑濾波。但是這些算法主要通過矩陣統計估計進行相似性計算，因而，相似性的檢驗精度則對模型和概率分布具有較強的依賴性，容易受到分布參數和紋理分量的影響，在具有大量細節的異質場景中，較少的重復結構會降低濾波效果。

發明內容

有鑒于此，本發明的實施例提供了一種基于多特征的極化SAR非局部均值濾波方法，將極化特征引入非局部均值濾波來提高相似性權重的估計精度，從而實現相干斑抑制的濾波。

本發明的實施例提供一種基于多特征的極化SAR非局部均值濾波方法，包括如下步驟，

S1：對原始的極化SAR數據通過極化白化濾波生成濾波圖像，計算出濾波圖像的變差系數CV，并基于變差系數CV生成異質性圖CV_F；

S2：基于原始圖像的Pauli基、生成的CV_F和等效視數L分別計算Pauli基的滑動參數h_PB和異質性的滑動參數

S3：分別基于原始圖像的Pauli基和生成的CV_F根據檢驗統計計算圖像塊間相似性統計距離；

S4：根據Pauli基的滑動參數h_PB、異質性的滑動參數和相似性統計距離，計算權重系數；

S5：根據權重系數進行加權平均實現濾波，得到濾波圖像。

進一步地，S1包括，

S1.1：用相干矩陣T來表示待濾波極化的SAR圖像，對所述相干矩陣T進行極化白化濾波得到的所述濾波圖像F的方式為：

F＝tr(∑^-1T)

式中，tr(·)表示矩陣的跡，Σ是局部區域的歸一化矩陣；

S1.2：針對所述濾波圖像，計算所述濾波圖像各個區域的標準差和均值，所述濾波圖像中任一區域的標準差σ_I與均值μ_I的具體計算公式為：