基于非局部全變差和視覺計算的SAR圖像相干斑抑制.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)具有全天候、全天時、分辨率高、可側(cè)視成像等優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于其回波成像機(jī)理，相干斑的產(chǎn)生是不可避免的。為了能更加有效地進(jìn)行SAR圖像的理解與解譯，需要對SAR圖像進(jìn)行相干斑抑制預(yù)處理。局域統(tǒng)計自適應(yīng)濾波在平滑噪聲的同時可以有效地保持邊緣，且能夠通過參數(shù)控制來調(diào)整平滑效果和邊緣保持效果，是最常用的相干斑抑制方法之一。局域統(tǒng)計自適應(yīng)濾波大多基于完全發(fā)展相干斑的假設(shè)，但在SAR圖像的非均勻區(qū)域并不滿足完全發(fā)

2、展相干斑的假設(shè)，根據(jù)局域信息計算統(tǒng)計參數(shù)會使得邊緣紋理信息被模糊，甚至導(dǎo)致局部圖像質(zhì)量變差。增強(qiáng)Lee濾波通過局域統(tǒng)計信息對圖像進(jìn)行劃分，并對不同區(qū)域采取不同的相干斑抑制方法，但是采用局域統(tǒng)計信息對圖像進(jìn)行劃分并沒有考慮到圖像的全局結(jié)構(gòu)信息，會導(dǎo)致在大片均勻區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象。
　　本文利用視覺計算中的Primal sketch稀疏表示模型中的素描圖對SAR圖像進(jìn)行劃分，并根據(jù)不同區(qū)域的特性采用不同的方法進(jìn)行處理，主要工作如下

3、：
　　(1)Primal sketch稀疏表示模型中的素描圖，用斑點、線段表示圖像的點目標(biāo)與邊脊部分，對應(yīng)SAR圖像的非均勻區(qū)域，包括了圖像的結(jié)構(gòu)與方向信息。但是該模型采用一個像素寬的線段來表示SAR圖像中的線目標(biāo)和邊界所在的位置和方向會產(chǎn)生偏差，于是我們提出在素描圖中利用幾何結(jié)構(gòu)塊來獲取結(jié)構(gòu)的區(qū)域標(biāo)記，并根據(jù)區(qū)域標(biāo)記將SAR圖像劃分為均勻區(qū)域，非均勻區(qū)域。
　　(2)對均勻區(qū)域，采用自適應(yīng)窗口的Lee濾波。取盡可能大的窗

4、口對SAR圖像的均勻區(qū)域進(jìn)行濾波處理。從大到小調(diào)整窗口的大小，直到窗口中不含圖像的結(jié)構(gòu)信息時，認(rèn)為是合適的濾波窗口大小，進(jìn)行相應(yīng)窗口大小的Lee濾波處理。對非均勻區(qū)域，假設(shè)其滿足加性噪聲，并采用結(jié)合結(jié)構(gòu)信息的非局部全變差相干斑抑制方法進(jìn)行處理，該方法中全變差的ROF模型可以很好的刻畫圖像的邊緣，因而在去噪的同時很好的保持邊緣，并且結(jié)合了非局部的思想，有利于利用全圖的相似性對圖像進(jìn)行估計。實驗結(jié)果表明了算法的有效性，較好地實現(xiàn)了相干斑抑制