基于非局部均值濾波的極化SAR圖像結(jié)構(gòu)保持去噪研究.pdf

1、極化合成孔徑雷達(dá)(Polarimetric Synthetic Aperture Radar，PolSAR)具有全天時(shí)、全天候?qū)Φ赜^測(cè)的能力，相比單極化SAR能獲取更豐富的地物目標(biāo)信息，在戰(zhàn)場(chǎng)感知、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域前景廣泛。受制于SAR的特殊成像機(jī)制，PolSAR圖像中不可避免地存在相干斑噪聲的干擾。相干斑噪聲的存在增加了PolSAR圖像解譯的難度，降低了后續(xù)對(duì)圖像分類和融合等解譯操作的準(zhǔn)確性，因此，研究PolSAR圖像相干

2、斑去噪算法具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　結(jié)構(gòu)保持去噪是PolSAR圖像相干斑抑制面臨的難點(diǎn)，針對(duì)這一問題，本文總結(jié)了多種相干斑去噪方法，深入分析了這些方法的不足之處。在此基礎(chǔ)上提出了兩種基于非局部均值濾波的PolSAR圖像相干斑去噪算法。本文的創(chuàng)新之處在于以下兩點(diǎn):
　　(1)提出了一種基于三維塊匹配小波變換的PolSAR非局部均值濾波算法。該算法將基于塊匹配的三維非抽樣小波變換與結(jié)構(gòu)相似像素選擇相結(jié)合，增強(qiáng)了圖像結(jié)構(gòu)

3、特征的表達(dá)，提高了結(jié)構(gòu)相似像素選擇的準(zhǔn)確性;構(gòu)建了結(jié)構(gòu)保持權(quán)重函數(shù)來增大圖像結(jié)構(gòu)信息在塊相似性度量時(shí)的權(quán)重;使用Sigma濾波器提取PolSAR數(shù)據(jù)極化散射特征，將其融入相干斑去噪過程，在實(shí)現(xiàn)PolSAR圖像結(jié)構(gòu)保持去噪的同時(shí)，可有效保持圖像的極化散射特征。
　　(2)提出了一種基于雙特征聚類的PolSAR非局部均值濾波算法。同質(zhì)像素集合由同時(shí)含有相似結(jié)構(gòu)特征和極化散射特征的像素構(gòu)成，該算法使用基于塊統(tǒng)計(jì)距離的Mean Shift

4、聚類方法選擇結(jié)構(gòu)特征相似的像素，并使用基于Freeman-Durden散射模型的Wishart無監(jiān)督分類器選擇極化散射特征相似的像素。通過兩種自適應(yīng)聚類的方法，提升了PolSAR圖像同質(zhì)像素選擇的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高了去噪性能。
　　為了驗(yàn)證本文提出的PolSAR圖像相干斑去噪算法的性能優(yōu)勢(shì)，利用仿真和實(shí)測(cè)PolSAR圖像進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:相比于其他的PolSAR圖像相干斑去噪算法，本文提出的算法在有效地去除相干斑噪聲的