基于散射特性相似性的極化SAR圖像相干斑抑制研究.pdf

1、近年來，合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar，SAR)遙感技術(shù)呈快速發(fā)展趨勢，它具有多頻段、多極化、高分辨率成像等優(yōu)勢，能夠?qū)Φ赜^測提供豐富的圖像信息。相干斑的存在嚴重影響了對SAR 圖像的自動解譯，因此，SAR圖像相干斑抑制已成為SAR 圖像領(lǐng)域中廣為關(guān)注的問題之一。經(jīng)過幾十年的研究，人們已經(jīng)對SAR 提出了一系列相干斑抑制方法，有Lee 濾波、Refined Lee濾波、Gamma MAP 濾波等。多極化S

2、AR能夠提供比普通SAR 更加豐富的目標(biāo)信息，隨著多極化技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)外也提出了不少多極化SAR 圖像相干斑抑制方法，如極化白化濾波（PWF）、極化Lee 濾波等。目前在相干斑抑制研究中，一個普遍存在的問題是不能有效地保留SAR 圖像的細節(jié)信息和極化信息。
　　 本文對極化SAR 圖像相干斑抑制進行研究，主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處如下：
　　 1、對SAR 成像及其理論背景進行了回顧與總結(jié)，包括電磁散射過程及SAR極化數(shù)據(jù)的表

3、征方式；進一步分析了SAR數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性、數(shù)據(jù)模型以及相干斑形成過程及其基本特征。在此基礎(chǔ)上研究了典型的單極化和多極化相干斑抑制方法，并實現(xiàn)了極化域均值濾波、PWF 濾波、極化Lee 濾波等經(jīng)典算法。
　　 2、研究提出了散射特性相似性度量的新方法。該方法從SAR 圖像中的冗余信息出發(fā)，利用圖像中相似圖像塊所對應(yīng)的散射特性具有一定相似性的原理，基于SAR數(shù)據(jù)的Wishart 統(tǒng)計分布，在貝葉斯最優(yōu)決策理論框架下對散射特性相似性進

4、行了度量。
　　 3、研究提出了極化域相干斑抑制的新方法。該方法將散射特性相似性引入到極化SAR 圖像相干斑的抑制過程中，并借鑒空間域加權(quán)平均的濾波思想。該方法利用鄰域內(nèi)相似散射特性的加權(quán)平均來恢復(fù)待處理數(shù)據(jù)的散射特性，相似性越大，則在恢復(fù)過程中貢獻越大。同時，結(jié)合散射特性相似性的度量提出了加權(quán)時權(quán)重的計算。
　　 4、在以上濾波算法的基礎(chǔ)上，研究提出了一個具有邊緣及細節(jié)保持能力的相干斑抑制算法。該算法在相干斑抑制前進行