SAR圖像相干斑抑制及艦船檢測(cè)方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種能夠在任何時(shí)候、任何天氣環(huán)境下不間斷進(jìn)行工作的高分辨率雷達(dá)，被廣泛應(yīng)用于國(guó)民生活和國(guó)防軍事的各個(gè)領(lǐng)域。但是因?yàn)槠涮厥獾南喔沙上駲C(jī)制，成像后的圖像中存在大量的相干斑噪聲，給后續(xù)的目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別等研究工作帶來了嚴(yán)重的影響。因此研究如何有效的去除圖像中特有的相干斑噪聲是SAR圖像應(yīng)用研究領(lǐng)域中一個(gè)不可缺少的內(nèi)容。我國(guó)是一個(gè)海洋資源豐富、海域廣闊的海洋大國(guó)，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)海域中目標(biāo)的監(jiān)測(cè)能夠更好地保障我國(guó)的海洋權(quán)益，而隨

2、著合成孔徑雷達(dá)在海洋監(jiān)控中越來越廣泛和重要的應(yīng)用，對(duì)SAR圖像的艦船檢測(cè)方法的研究也是一個(gè)非常有意義的研究?jī)?nèi)容。
　　本文首先對(duì)SAR圖像的相干成像原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，進(jìn)一步對(duì)SAR圖像中特有相干斑噪聲的形成原理進(jìn)行了分析。針對(duì)本文的兩個(gè)研究?jī)?nèi)容，分別對(duì)傳統(tǒng)的SAR圖像去噪算法和傳統(tǒng)的艦船檢測(cè)算法進(jìn)行了介紹?；谝陨匣A(chǔ)理論隨后提出了本文的兩種算法。本文的主要工作如下:
　　一種是基于塊匹配的迭代濾波SAR圖像去噪算法。該

3、方法首先利用圖像塊之間的相似性進(jìn)行塊匹配，將相似圖像塊構(gòu)建成一個(gè)三維矩陣。然后，通過相似圖像塊之間的迭代變換域?yàn)V波去除相干斑噪聲，將濾波的圖像塊進(jìn)行加權(quán)平均重構(gòu)圖像得到基本估計(jì)去噪結(jié)果。最后，對(duì)基本估計(jì)結(jié)果圖像執(zhí)行塊匹配，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)維納濾波得到最終的去噪圖像。將該算法在真實(shí)的SAR圖像上與其他算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，本文算法不僅能夠很好地對(duì)合成孔徑雷達(dá)的相干斑噪聲進(jìn)行抑制，還能夠較好的保留圖像的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)信息。
　　另一種是基于非

4、局部均值的雙參數(shù)CFAR艦船檢測(cè)算法。該方法首先將圖像窗口化，將每一個(gè)檢測(cè)滑動(dòng)窗口分為目標(biāo)窗口、保護(hù)窗口、背景窗口。計(jì)算檢測(cè)窗口與每個(gè)圖像窗口之間的歐式距離，得到一定數(shù)量的相似圖像塊，利用這些相似圖像塊對(duì)背景窗口中的像素點(diǎn)進(jìn)行非局部均值操作。利用整幅圖像的信息估計(jì)局部海雜波背景的雙參數(shù)，設(shè)置虛警率，計(jì)算出局部窗口的檢測(cè)閾值。對(duì)目標(biāo)窗口中的待檢測(cè)像素點(diǎn)逐個(gè)進(jìn)行二值化操作，得到最終的艦船檢測(cè)結(jié)果。將該算法在真實(shí)的SAR圖像上與其他算法進(jìn)行對(duì)