[發(fā)明專利]一種并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011463637.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN112750077B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李依晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0九研究所
• 主分類號(hào): G06T3/40
• 分類號(hào): G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

1.一種并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、讀入圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，得到待處理圖像；

S2、針對(duì)大尺寸圖像分塊處理；

S3、并行處理經(jīng)過分塊步驟后的子圖像塊；

步驟S3的具體步驟如下：

S31、確定圖像塊在原始圖像中對(duì)應(yīng)的索引位置，并計(jì)算各圖像塊原始均值[Mean_1，Mean_2，...，Mean_s]，以便于處理后進(jìn)行圖像拼接；

S32、分別對(duì)s個(gè)圖像塊使用基于卡爾曼濾波的子帶拼接效應(yīng)處理算法對(duì)圖像塊進(jìn)行子帶拼接效應(yīng)抑制，并將計(jì)算任務(wù)均分至可用的計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布式并行計(jì)算；

S33、對(duì)s個(gè)圖像塊進(jìn)行均值矯正，以保證拼接后圖像塊拼接處不會(huì)發(fā)生亮度跳變，均值的矯正方法如下：

其中I_{output_x}(m，n)和I′_{output_x}(m，n)分別為經(jīng)過子帶拼接效應(yīng)抑制后的第x幅圖像塊和均值調(diào)整后的第x幅圖像塊中(m，n)處的像素值，Mean_x為第x幅圖像塊的原始均值，Output_x_Mean為經(jīng)過子帶拼接效應(yīng)抑制后第x幅圖像塊的均值；

S34、根據(jù)索引位置，將s幅圖像塊重新拼接，得到最終的處理結(jié)果；

S4、以并行化計(jì)算估計(jì)子帶拼接誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法，其特征在于：所述步驟S1的具體步驟如下：

S11、判斷圖像中的條紋方向，具體是判斷子帶拼接誤差條紋即SAR圖像的方位向是否平行于圖像呈縱向設(shè)置的列分布，如果不是則需要對(duì)圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)置；

S12、確定子帶間隔D。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法，其特征在于：所述步驟S2的具體步驟如下：

S21、計(jì)算圖像尺寸：長(zhǎng)*寬＝M*N，即圖像有M行N列；

S22、判斷是否需要分塊，若M2000，則直接進(jìn)入步驟S4；若M2000，則需要對(duì)圖像進(jìn)行分塊處理；

S23、對(duì)圖像的列進(jìn)行劃分，圖像分塊方法如下：

實(shí)際分割塊數(shù)s：

s＝Floor(M/1000)，

其中，F(xiàn)loor()為向下取整函數(shù)，若MOD(M/1000)＝0，則分割結(jié)果為s個(gè)1000*N大小的圖像塊，若MOD(M/1000)＝x，則分割結(jié)果為s-1個(gè)1000*N大小的圖像塊和一個(gè)(1000+x)*N大小的圖像塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法，其特征在于：所述步驟S32的具體步驟如下：

S321、計(jì)算當(dāng)前列鄰域區(qū)域的均值mean和方差var，然后根據(jù)子帶拼接誤差的加性模型，以mean和var為參數(shù)，使用卡爾曼濾波器估計(jì)圖像塊每一列像素所對(duì)應(yīng)的子帶拼接誤差o_S；

S322、進(jìn)行子帶拼接誤差矯正，直接將原始圖像中的一列減去該列對(duì)應(yīng)的子帶拼接誤差，就得到子帶拼接抑制結(jié)果；

S323、逐列依次進(jìn)行上述S321和S322兩個(gè)步驟，直至全圖處理完畢，得到子帶拼接抑制結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并行化的合成孔徑雷達(dá)圖像子帶拼接效應(yīng)處理方法，其特征在于：所述步驟S4的具體步驟如下：

S41、若圖像不需要進(jìn)行分塊，則直接進(jìn)行基于卡爾曼濾波器的子帶拼接效應(yīng)處理；

S42、若是分塊后的圖像，則計(jì)算卡爾曼濾波器所需參數(shù)；

S43、將步驟S42計(jì)算后的當(dāng)前圖像矩陣數(shù)據(jù)分發(fā)至計(jì)算節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行基于卡爾曼濾波器的子帶拼接誤差估計(jì)，得到圖像每一列所得到的子帶拼接誤差估計(jì)結(jié)果；

S44、根據(jù)子帶拼接誤差估計(jì)結(jié)果，對(duì)原始圖像進(jìn)行矯正，得到最終的處理結(jié)果，即完成了圖像的子帶拼接效應(yīng)抑制。