[發(fā)明專利]基于迭代與邊緣映射強(qiáng)度的SAR圖像相干斑抑制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110610308.8
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN113379626A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史曉非;李光鑫;鄧志宇;呂苗;張新鵬;倪魁元;陳方圓;申自洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連海事大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

本發(fā)明提供一種基于迭代與邊緣映射強(qiáng)度的SAR圖像相干斑抑制方法，包括：獲取合成孔徑雷達(dá)相干斑圖像，并對(duì)所述合成孔徑雷達(dá)相干斑圖像進(jìn)行歸一化指數(shù)拉伸；基于拉伸后的相干斑圖像計(jì)算邊緣映射強(qiáng)度圖；通過閾值逐級(jí)下降的方式找出邊緣映射強(qiáng)度圖的最佳閾值；基于所述邊緣映射強(qiáng)度圖的最佳閾值構(gòu)建出擴(kuò)散函數(shù)，并對(duì)圖像中每一點(diǎn)進(jìn)行像素差分加權(quán)；對(duì)差分加權(quán)后的圖像與原圖像求取比值圖的變差系數(shù)值；將前后兩次迭代的比值圖變差系數(shù)差異作為迭代停止條件，當(dāng)滿足迭代停止條件時(shí)則輸出抑斑圖像，否則進(jìn)行下一次迭代，并更新邊緣映射強(qiáng)度圖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遙感圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種基于迭代與邊緣映射強(qiáng)度的SAR圖像相干斑抑制方法。

背景技術(shù)

基于各向異性的非線性擴(kuò)散圖像抑斑方法，因其能夠在抑制相干斑與保留邊緣之間能實(shí)現(xiàn)較好的平衡，已廣泛應(yīng)用于SAR圖像抑斑領(lǐng)域中。各向異性擴(kuò)散算法的主要思想是根據(jù)目標(biāo)像素與其鄰域像素間的梯度差異來確定每個(gè)鄰域像素在對(duì)目標(biāo)像素進(jìn)行平滑的過程中所起到的作用，目的在于抑制相干斑的同時(shí)保留邊緣紋理。而在各向異性擴(kuò)散算法中，其中控制平滑程度的核心就在于擴(kuò)散系數(shù)；而在各向異性擴(kuò)散算法的發(fā)展過程中，對(duì)于擴(kuò)散系數(shù)的改進(jìn)主要包括以下幾個(gè)方面：1)基于瞬時(shí)變差系數(shù)的改進(jìn)；2)基于圖像熵的改進(jìn)；

第一種基于瞬時(shí)變差系數(shù)的改進(jìn)，利用瞬時(shí)變差系數(shù)作為邊緣檢測算子，其特點(diǎn)是利用Frost濾波與P-M模型之間的聯(lián)系構(gòu)建了一種擴(kuò)散函數(shù)并將瞬時(shí)變差系數(shù)引入擴(kuò)散函數(shù)中。其次，還有一種方式是利用瞬時(shí)變差系數(shù)作為邊緣檢測算子，其特點(diǎn)是利用了Kuan濾波與P-M模型之間的聯(lián)系構(gòu)建出一種不同的擴(kuò)散函數(shù)并將瞬時(shí)變差系數(shù)引入該函數(shù)中。第二種是基于圖像熵改進(jìn)的SRAD算法，利用圖像熵作為一種邊緣檢測算子，其特點(diǎn)是是利用原始圖像熵的均值作為分類閾值并結(jié)合圖像熵來構(gòu)建擴(kuò)散函數(shù)。然而上述方法的共性問題是上述各向異性擴(kuò)散算法的擴(kuò)散系數(shù)都隨著迭代次數(shù)的增加對(duì)邊緣存在不斷平滑，從而在迭代次數(shù)較多時(shí)導(dǎo)致邊緣出現(xiàn)模糊的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于迭代與邊緣映射強(qiáng)度的SAR圖像相干斑抑制方法。本發(fā)明給出一種基于邊緣映射強(qiáng)度的擴(kuò)散系數(shù)的構(gòu)建與閾值判定準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則可以有效在同質(zhì)區(qū)域抑斑的同時(shí)保持邊緣不被平滑。

本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下：

一種基于迭代函數(shù)與邊緣映射強(qiáng)度的SAR圖像各向異性擴(kuò)散相干斑抑制方法，包括：

獲取合成孔徑雷達(dá)相干斑圖像，并對(duì)所述合成孔徑雷達(dá)相干斑圖像進(jìn)行歸一化指數(shù)拉伸；

基于拉伸后的相干斑圖像計(jì)算邊緣映射強(qiáng)度圖；

通過閾值逐級(jí)下降的方式找出邊緣映射強(qiáng)度圖的最佳閾值；

基于所述邊緣映射強(qiáng)度圖的最佳閾值構(gòu)建出擴(kuò)散函數(shù)，并對(duì)拉伸后的相干斑圖像中每一點(diǎn)進(jìn)行像素差分加權(quán)；

對(duì)差分加權(quán)后的圖像與原圖像求取比值圖的變差系數(shù)值；

將前后兩次迭代的比值圖變差系數(shù)差異作為迭代停止條件，當(dāng)滿足迭代停止條件時(shí)則輸出抑斑圖像，否則進(jìn)行下一次迭代，并更新邊緣映射強(qiáng)度圖。

進(jìn)一步地，對(duì)所述合成孔徑雷達(dá)相干斑圖像進(jìn)行歸一化指數(shù)拉伸，包括：

將圖像的像素值先進(jìn)行歸一化；

將歸一化后的像素值取exp(I)運(yùn)算，其中I表示圖像像素。

進(jìn)一步地，通過閾值逐級(jí)下降的方式找出邊緣映射強(qiáng)度圖的最佳閾值，包括：

將閾值設(shè)定為可取范圍內(nèi)的最大值，并根據(jù)該閾值獲取邊緣映射強(qiáng)度圖閾值化處理后連通域數(shù)目；

基于固定步長逐漸減小閾值，并根據(jù)閾值獲取邊緣映射強(qiáng)度圖閾值化處理后連通域數(shù)目，直至閾值減小到可取范圍內(nèi)的最小值；