基于混合双隐层径向基函数网络的高分辨率SAR图像地物分类算法研究

本文在高分辨率条件下对传统的合成孔径雷达(SAR)图像自动地物分类技术进行了扩展研究.文章首先指出了经典的前馈神经网络模型在SAR图像地物分类中的不足,然后基于径向基神经网络(RBFN),结合混合专家系统,提出了一种变型的网络结构模型,称之为混合双隐层径向基函数网络(MDHRBFN),并将其应用于高分辨率单视单极化的SAR图像地物分类.实验结果表明,基于该模型的分类算法能够将SAR图像较好地区分为人造目标类、自然目标类、背景和阴影,具有比经典RBFN模型更好的分类效果,不但可以应用于SAR图像辅助判读,而且能够为目标识别过程提供潜在目标切片.     

基于混合双隐层径向基函数网络的高分辨率SAR图像地物分类算法研究

本文在高分辨率条件下对传统的合成孔径雷达(SAR)图像自动地物分类技术进行了扩展研究．文章首先指出了经典的前馈神经网络模型在SAR图像地物分类中的不足，然后基于径向基神经网络(RBFN)，结合混合专家系统，提出了一种变型的网络结构模型，称之为混合双隐层径向基函数网络(MDHRBFN)，并将其应用于高分辨率单视单极化的SAR图像地物分类．实验结果表明，基于该模型的分类算法能够将SAR图像较好地区分为人造目标类、自然目标类、背景和阴影，具有比经典RBFN模型更好的分类效果，不但可以应用于SAR图像辅助判读，而且能够为目标识别过程提供潜在目标切片．     

基于双密度双树复数小波变换的合成 孔径雷达图像降噪研究

 针对合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制问题,本文将双密度双树复数小波变换(DD-DT CWT)结合具有局部方差估计的双变量收缩阈值函数(BSF)构成一种新的SAR图像降噪算法实现合成孔径雷达图像降噪.首先将SAR图像用双密度双树复数小波变换进行多尺度分解,考虑小波系数间的相关性,用双变量概率密度函数作为小波系数及其父代系数的统计关性的模型,并通过Bayesian估计理论导出相应的非线性双变量收缩函数对图像不同方向的小波系数进行非线性自适应的处理,最后重建降噪后的图像.分别用仿真SAR图像和实际图像对算法进行验证,并与其它方法的性能进行比较,对不同算法处理后图像进行了主客观评价,分析结果表明,新算法的去噪效果明显优于传统的小波变换方法,不仅有效实现了图像降噪,而且较好保留了图像细节.含噪SAR图像经该算法处理后,图像性能指标均有提高.     

机载前视SAR三维成像算法研究

该文以一种采用天线阵模式的机载前视合成孔径雷达(SAR)系统为对象,根据前视SAR的成像几何模型和回波信号特点,提出了一种适用于机载前视SAR的3维成像算法。该算法首先将各天线阵元接收一遍后的数据采用CS算法获得单幅SAR图像,然后将飞机飞行过程中获得的所有SAR图像中相同方位向对应的数据结合距离多普勒算法思想依次进行成像处理,最后获得3维像。模拟了X波段前视SAR点目标回波并进行了3维成像实验,对成像性能进行了分析。仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于多尺度自回归图模型的SAR图像稳健滤波

基于多尺度自回归(MAR)图模型的稳健递归M估计(RME)算法,给出一种新的合成孔径雷达(SAR)图像稳健滤波方法.首先根据SAR图像不同尺度下的统计相依性,构造SAR图像的多尺度图像序列;然后对多尺度SAR图像序列构造树上MAR图模型,利用其的RME算法得到SAR图像的滤波.研究表明,该算法不仅具有有效的可计算性,而且利用不同分辨率下SAR图像信息融合,在不同情况下都能得到较好的滤波结果.实验结果表明,本文提出的方法是稳健的.     

基于改进Markov随机场的高分辨率SAR图像建筑物分割算法

提出了一种基于改进Markov随机场模型的高分辨率SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)图像建筑物分割算法.针对高分辨率SAR图像信噪比低和建筑物复杂纹理特性的特点,采用多尺度Markov随机场模型的最大似然准则方法获取图像的初始分割,并在传统Markov邻域能量模型基础之上提出一种新的基于Gabor纹理相似度的邻域势函数模型,采用ICM(Iterative Conditional Model,迭代条件模型)算法进行建筑物分割.多组实际高分辨率SAR图像的实验结果表明,与传统MRF算法等方法相比,本文方法具有更高的分割正确率,同时建筑物边界更为清晰平滑,分割效果较好.     

分布式小卫星SAR回波信号的相关性

本文通过建立单视复图像信号模型,提出并推导了分布式小卫星合成孔径雷达(SAR)回波信号之间新的相关系数模型.根据干涉复图像对的相位差与相关系数之间的关系,定义了方位向相位新概念,提出了分布式小卫星SAR干涉复图像对的相位差的均值包括干涉相位和方位向相位两部分,为了防止方位向相位引起较大的干涉相位估计误差,必须在数据处理中引入去方位向相位处理新方法,并给出了去方位向相位处理的具体实现方法.最后,进行了计算机仿真处理,仿真结果验证了本文分析的正确.     

自适应SAR图像边缘检测算法

边缘检测是图像分析的基础,在对SAR图像进行边缘检测时,由于SAR图像存在很强的相干乘性斑点噪声,几乎没有一种方法既能有效地检测边缘又能排除斑点噪声的影响而不产生较多的虚假边缘,特别是在低视数SAR的情况下,该文指出了在低视数情况下应当如何对Touzi ratio边缘检测方法和最大似然(ML)边缘方法的检测窗口进行改进,在对SAR图像进行边缘检测时,引入了自适应窗口的方法,并将其应用到Touzi ratio边缘检测和最大似然 (ML)两个恒虚警边缘检测算法中,取得了很好的改进效果,引入自适应窗口的方法也适用于其它的SAR图像边缘检测算法。     

基于分数阶傅里叶变换的运动舰船聚焦算法

为解决合成孔径雷达(SAR)图像中运动舰船目标产生的散焦现象,结合对比度最大算法和分数阶傅里叶变换(FRFT)算法,提出了一种改进的对比度分数阶傅里叶变换(CFRFT)自聚焦算法.该算法利用分数阶傅里叶变换对已成像SAR图像进行时频域分析,根据旋转角分别利用参数模型和非参数模型对二阶相位误差和高阶相位误差进行补偿,和传统的相位梯度(PGA)法相比,图像分辨率和旁瓣比提升显著,可以更有效地补偿SAR中舰船运动产生的相位误差.对不同舰船和尾迹SAR图像实验表明,算法对二阶以上的相位误差具有较好的补偿效果,误差估计准确性高,适用范围广,解决了SAR运动舰船的散焦问题,提高了海洋舰船监测的准确性.     

自适应调节滤波强度的SAR图像非局部平均抑斑算法

为提升对SAR图像乘性相干斑的抑制水平与边缘保护性能,该文提出了一种可自适应调节滤波强度(AFS)的SAR图像非局部平均(NLM)抑斑新算法(AFS-NLM).该算法利用Frost滤波图像计算的局部均值与方差来改善SAR图像场景参量的估计,形成了一种能更好刻画SAR图像同质区与边缘区的改进Kuan滤波系数.利用局部均值比与改进Kuan滤波系数分别作为新的相似性测量参量与自适应衰减因子,构建了一种更适应SAR图像乘性噪声特性的改进NLM滤波.利用偏平滑参数与偏边缘保护参数控制下的改进NLM滤波,分别替代经典Kuan滤波模型中的像素局部均值与自身灰度值作为加权项,并采用由改进Kuan滤波系数构建的自适应调节因子对二者进行加权平均,从而形成了一种可自适应调节滤波强度的加权滤波新模型.实验表明,该文算法与近期多种先进算法相比,具有更好的相干斑抑制与边缘保护性能.     

SAR图像组合降斑算法

SAR图像存在较强的相干斑点噪声,严重的影响了地物信息的提取与SAR图像的应用效果,作者在研究分析斑点噪声产生机理以及统计特性的基础上,提出了一种组合降斑重构算法,该算法与降斑重构性能优异的模拟退火算法降斑重构性能相当,但极大的减少了计算代价;与许多其它SAR降斑算法相比,组合降斑重构算法具有很好的降斑以及场景结构保持性能,并有较好的实用性.     

结合多尺度边缘检测的SAR结构邻域滤波方法

噪声抑制是合成孔径雷达(SAR)图像处理的一个重要环节,通常的方法在抑制噪声的同时也使得图像的边缘模糊。该文提出一种结合宏观边缘信息的SAR图像结构邻域滤波方法。首先利用多尺度边缘检测算法获得SAR图像主要的边缘信息,在此基础上对结构邻域滤波法进行改进。结构邻域滤波法用一系列反映图像局部方向信息的邻域模板描述图像的细节特性,滤波过程中引入图像的宏观边缘信息,对邻域模板的选择范围进行约束。最后运用模拟退火算法选取合适邻域模板对目标点的强度进行MAP估计。实验表明该方法能够较好地保持图像的边缘特征,同时有效抑制了斑点噪声。     

基于ICA和FCM的多时相SAR图像变化检测

针对多时相合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像提出了一种非监督的变化检测方法,首先利用独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)抑制相干斑噪声和减少混合像元,提高图像的分类性能.然后对独立分量图像构造差值图像进行非监督的变化检测,最后采用加入空间邻域信息的模糊C-均值聚类(Fuzzy C-Means)方法把差异图像分为变化类和非变化类,以此克服需要选择统计模型的影响.实验结果证实了该算法能有效抑制了变化检测中的虚警.     

SAR图像组合分割算法

由于存在乘性斑点噪声的影响,给SAR图像分割造成很大困难,本文研究利用最大似然区域增长分割算法,提出区域增长前引入自适应边缘检测,图像分割性能获得较大提高.介绍了我们研究的分割性能优异的模拟退火分割算法,提出了分割性能接近模拟退火并且在SAR图像分割中比较实用的模拟退火和最大似然混合分割算法,并给出了这些分割算法的分割性能比较,以及在实际分割SAR图像时应当如何选择分割算法.     

合成孔径雷达图像斑点噪声抑制与滤波

斑点噪声的存在,严重阻碍了合成孔径雷达（SAR）图像的应用。根据斑点噪声的形成机理,分析并比较了抑制SAR斑点噪声的传统滤波算法及统计滤波算法的原理,利用ERS-2的SAR图像数据比较了这几种算法对SAR图像斑点噪声的滤除效果,根据噪声滤波效果评价参数得出Gamma滤波抑制斑点噪声的综合性能最好。     

基于融合边缘检测的SAR图像线性特征提取算法

该文基于合成孔径雷达(SAR)图像低信噪比的特点,设计了一种基于融合边缘检测的线性特征提取算法。首先采用融合Canny算子及ROA算子得到边缘点,然后利用Radon变换得出线基元,最后根据启发式连接的思想连接了由于噪声引起的直线断裂。实测SAR图像的实验结果表明,该文提出的线性特征提取方法能够准确描述SAR图像的线性结构,可应用于自动目标识别和景象匹配等方面。     

SUPPRESSING THE COHERENT SPECKLE OF SAR IMAGES WITH WAVELET ANALYSIS

This paper studies Synthetic Aperture Radar (SAR) images contaminated by the coherent speckle noise with the multiresolution analysis of wavelet transform. This study shows that the influences of the speckle on different frequency components of the SAR image are different, and that the SAR image and the speckle have different manners of singularity. So, this paper presents a denoising method of wavelet analysis to reduce the speckle. Some experiments approve that this method not only suppresses the speckle effectively, but also preserves as much target characteristics of the original image as possible. It shows that this denoising method of wavelet analysis offers a very attractive alternative to suppress the coherent speckle noise of the SAR image.     

基于CxImage库的SAR图像Speckle噪声抑制

合成孔径雷达图像的相干斑噪声抑制是SAR信息处理中的一个重要环节。经典的Speckle噪声抑制通常作为一个处理模块集成在软件中,但现有软件代码封装无法二次开发。针对文中提出了一种基于开源图像库CxImage的空间域自适应Speckle噪声抑制算法的应用与集成。将CxImage图像库链接入MFC应用程序框架中,利用其图像管理、维护、处理功能对SAR图像进行维护管理,集成多种经典的空间域自适应滤波方法,并以ERS-2卫星的PRI SAR数据为例,进行Speckle噪声滤波处理,选取适当的滤波效果评价参数,对滤波结果进行比较,最终得出各滤波算法应用于SAR图像滤波的优劣。     

基于无监督分类的多视极化SAR相干斑滤波

相干斑噪声是引起SAR图像降质的主要原因之一。多视极化白化滤波器(MPWF)是一种专门应用于多视极化SAR图像降噪的有效技术。其中,滤波器参数估计的精确度直接决定了其滤波性能的好坏。对此,该文提出了一种新的基于无监督分类的自适应窗算法。该算法以分类图像作为对象;在滑动矩形窗内以中心像素作为参照物,自动搜索与其同类的像素并用于MPWF参数估计。实验结果表明,与其他几种典型的算法相比,该法不仅有效地抑制了相干斑,而且对图像的纹理信息具有很好的保持能力。     

利用灰度和纹理特征的SAR图像分类研究

多类别多特征量情况下的合成孔径雷达(SAR)图像的目标分类是一个难以解决的问题.从灰度和纹理模型出发,提出了综合利用灰度和纹理特征的目标分类方法.均值和方差是灰度模型中重要的特征统计量,而能量、熵、对比度、局部相似性和相关性是纹理模型中重要的特征统计量.灰度和纹理特征能确切地描述SAR图像中的目标.通过构造特征向量,定义向量之间的距离,并按照最小距离方法进行目标分类.以一定大小的窗口读入样本,提高了算法的运行速度和抗噪能力.理论上,窗口越大,特征向量值越接近真实值.窗口越小,边缘的分类精度越高.实验表明该方法较好地处理了多类别多特征量情况下的SAR图像分类问题,分类结果是有效的,这为SAR图像目标分类提供了一条简单可行的途径.