基于非局部均值的最优极化舰船检测算法

极化合成孔径雷达数据蕴含了丰富的极化信息,目前已经被应用到海上舰船检测研究。针对现有算法检测过程中存在虚警、漏警和目标分裂等问题,采用非局部均值结合最优极化检测,提出了一种新的极化SAR舰船检测方法。该方法首先采用非局部均值对极化SAR图像进行相干斑抑制;然后提取最优极化特征图,进而分析其统计分布并应用双参数恒虚警检测算法完成极化SAR舰船检测;最后通过Radarsat 2全极化数据对提出算法进行验证。实验结果表明,文章算法能有效抑制相干斑后检测出海上舰船。     

一种SAR图像相干斑噪声抑制新算法

为抑制合成孔径雷达(SAR)图像乘性相干斑噪声,同时有效保护SAR图像的边缘特征,给出了相干斑噪声在小波域的一种加性转换噪声模型．并以此模型为基础,提出了一种非下采样小波包分解下自蛇扩散与改进L1-L2联合优化相结合的相干斑噪声抑制新算法．该算法利用非下采样小波包变换对SAR图像进行多层子带分解,然后对低通子带系数进行自蛇扩散滤波,并将滤波处理后的系数作为原SAR图像在小波域的局部均值估计,再以此局部均值为基础,利用改进的L1-L2联合优化对其他各高频子带系数进行自适应软阈值收缩滤波去噪．最后通过重构滤波后的各子带系数实现SAR图像相干斑噪声抑制．实验表明: 与经典的空域Kuan滤波算法、P-M扩散滤波算法及基于非下采样小波变换的Γ-WMAP算法相比,本算法在SAR图像的相干斑噪声抑制与边缘保护方面均取得了较好的效果．     

一种单视广义极化K-分布纹理参数的估计方法

提出了通过归一化极化联合矩对SAR (合成孔径雷达)单视广义极化K-分布纹理参数进行估计的方法,阐述了SAR各个极化通道之间的纹理相关性。在此基础上给出了单视广义极化K-分布波形因子、纹理相关系数和相干斑相关系数的算法及偏差性能分析,并进行了蒙特卡洛仿真实验论证,进一步证明了该方法的良好估计性能。     

一种新的合成孔径雷达三维成像方法

研究了从全极化合成孔径雷达(SAR)图像数据中提取方位向的地势倾斜度信息,形成极化SAR三维成像。阐述了极化合成孔径雷达三维成像的快速搜索算法,对快速搜索算法作了修正与完善。提出了由Stokes矢量推导的极化椭圆方向角解模糊算法,利用真实的极化SAR图像数据得到了极化三维成像结果;并讨论了极化三维成像对地势场景的要求。     

融合SRADPRO和SCM模型的SAR图像分割

将改进后各向异性扩散相干斑抑制算法(SRADPRO)用于合成孔径雷达(SAR)图像相干斑抑制,并和脉冲发放皮层模型(SCM)结合,提出一种自适应SAR图像分割算法.该算法首先计算SAR图像均匀采样区的标准差,并以此评价SAR图像中相干斑的影响程度,进而自适应地决定是否采用SRADPRO进行降斑处理,然后再利用SCM进行图像分割.由于SCM的自动波扩散机理,使得该算法在获得分割后的SAR目标的同时,也得到了目标边缘检测结果.与多种常规算法的比较结果证明了SAR图像分割算法的有效性.     

采用联合相似度谱聚类集成的极化SAR分类

为了降低谱聚类算法尺度参数对分类结果的影响,避免Nystrm逼近导致的分类结果不稳定,提出了一种基于谱聚类集成的极化合成孔径雷达(SAR)地物分类方法.首先,利用像素间的空间关系和极化信息,将基于相干矩阵Wishart距离的相似性测度和基于极化特征矢量欧氏距离的相似性测度相结合,引入马尔可夫随机场势函数,构造谱聚类的相似性矩阵;然后,采用基于Nystrm逼近的谱聚类实现极化SAR数据的单次谱分类;最后,采用集成策略完成对极化SAR图像的地物分类.实验结果表明,该算法提高了分类精度,区域一致性保持较好,且分类结果稳定.     

贝叶斯集成框架下的极化SAR图像分类

对于极化合成孔径雷达(SAR)图像,由于雷达角度和地物形状导致属于同一类的数据可能存在较大的差异性.针对此问题提出了一种基于贝叶斯集成框架的极化SAR图像分类方法.该算法采用贝叶斯集成,通过学习不同个体而获得的分类面来改善极化SAR图像分类性能.首先,输入极化SAR图像,并获得其对应的极化SAR数据及特征.从图像的每一类中任意选择像素点作为图像分类的原始训练样本,并对其进行随机划分获得不同的样本子集.然后,基于获得的样本子集构造对应极化SAR图像的贝叶斯集成框架.最后,通过构造的贝叶斯集成框架对极化SAR图像进行分类.特别在构造贝叶斯集成框架中采用支撑矢量机作为基本的分类器算法.实验结果表明,所提出的算法相比经典的极化SAR分类方法和单个SVM的极化SAR分类方法获得更好的分类性能.     

SURE准则的非局部SAR图像相干斑抑制

针对传统空域非局部平均方法在合成孔径雷达图像相干斑抑制中存在相似区域提取和方向信息捕获不足的问题,提出了一种基于各向异性高斯方向窗和Stein's无偏风险估计(SURE)准则融合的非局部均值(NLM)算法。该方法设计多个不同方向的各向异性高斯窗来匹配SAR图像的局部空间几何结构,比传统的方形窗能更好地保护SAR图像中的方向性结构。采用比率测度来衡量图像块间的相似程度,并计算基于该各向异性高斯窗的NLM结果。结合SURE准则来融合不同方向的各向异性高斯窗的非局部平均结果,获得最终的SAR图像降斑结果。针对多幅SAR图像进行对比实验,实验结果表明:该方法在有效抑制SAR图像相干斑的同时能很好地保留图像的几何结构信息,为后续的SAR图像理解与解译提供了良好的基础。     

一种改进的高分辨极化SAR相干斑抑制算法

SDAN-FP算法在高分辨极化SAR相干斑抑制方面具有潜在的应用前景,但是该算法的同质区域选择方案未考虑地物极化散射特性。为提高同质区域选择的准确性,首先用及时更新功率后的SDAN方案对每一个待估像素自适应地选择同质区域;然后引入主散射机理判别机制进一步优化同质区域;最后估计得到极化相干矩阵,从而实现了更为有效的高分辨极化SAR图像相干斑抑制。基于仿真和实测极化SAR数据的相干斑抑制实验验证了文章算法的有效性。     

基于极化矢量相似系数的极化Lee滤波改进算法

在相干斑抑制过程中,极化Lee滤波器的纹理保持性受到同性介质选取准确性的较大影响。通过引入极化矢量相似系数作为全极化SAR复图像数据的同性介质选择准则,给出了一种改进的极化SAR相干斑Lee滤波算法。实测数据的仿真实验表明,与极化Lee滤波器相比,改进算法具有较好的相干斑抑制效果,提高了滤波结果的纹理保持能力。     

基于H／A／α-Wishart分类的极化SAR图像船只检测

虽然目标分解已经是极化SAR图像进行船只检测的重要方法,但是在相干矩阵分解得到的不同参数下并不能将船只和海洋等背景准确的完全区分,不同的参数反映了目标的不同散射特性。因此,该文提出了一种基于H/A/α分解的Wishart非监督分类的极化SAR图像船只检测的方法。实验结果表明,该方法能够有效地检测出目标船只,并能有效地减少虚警。     

结合相干系数的极化干涉SAR植被高度估计方法研究

阐述了极化干涉SAR成像技术的基本理论,分析了极化干涉SAR的植被散射模型和Cloude三阶段植被高度反演算法。因三阶段法采用多参数初值迭代求解方法,其运算量较大复杂性高,该文提出基于相干系数的高度估计方法。先用干涉相位估计植被高度,再由相干系数幅度估计植被高度对前面相位估计的高度进行补偿,既保证了一定植被高度估计精度,又大大减少了反演算法的运算量,最后用极化干涉SAR仿真数据验证了该方法的有效性。     

基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合

提出一种新颖而有效的基于平稳Contourlet变换的极化SAR图像融合算法。平稳Contourlet变换是一种具有几何信息的灵活多尺度、多方向和平移不变性的图像分解变换,与小波变换相比,对图像分析很重要的沿曲面任意方向反映的细节更容易调整。采用平稳Contourlet变换对多个单极化强度图像进行分解,对于低频系数和方向高频系数采用最优加权算法实现极化图像的融合处理。实验结果表明,该算法与PWF算法相比在保留原始图像边缘和纹理信息同时,可以有效地抑制相干斑噪声的影响,取得较好的融合视觉效果。     

一种SAR目标属性特征提取算法

针对散射中心重叠的情况,利用散射中心空域及其散射机理的稀疏特性,提出一种基于全极化属性散射中心模型的合成孔径雷达目标属性特征提取算法.根据散射中心空域与散射机理的稀疏特性,对目标的极化分解系数矩阵分别施加行稀疏约束与矩阵稀疏约束.由于极化散射机理字典包含未知参数,在此采用坐标轮回下降法分别估计极化分解系数矩阵与极化散射机理字典,同时提取属性散射中心及其极化特征等属性特征.基于电磁计算数据的实验结果,验证了该算法能够利用极化信息提取散射中心的属性特征.     

极化SAR系统噪声影响分析

针对极化SAR系统噪声影响特点,提出从极化SAR图像分类精度及分类图人工解译角度评判系统噪声影响．利用DLR的E—SAR系统获取的单视全极化SAR数据进行实验,对极化SAR系统并行的3个线性极化HH、HV和VV通道加零均值等方差的高斯噪声,模拟雷达系统加性噪声对极化SAR数据的影响．实验结果表明,当图像分类精度降至未加噪声时分类精度的3／4时,加性噪声严重影响极化SAR系统性能．     

信噪比估计算法研究

提出了利用核函数挖掘物理散射信息,提取极化特征的Fisher分类方法。该方法在Freeman分解的基础上,采用核函数将极化协方差等信息映射到某特征空间,然后在特征空间中进行线性分类,这样能够从PolSAR数据特有的极化散射信息出发,较好利用核方法的优势,改善不同地物类别的可分性。实验表明,该算法能获取有效的分类结果,实现同类相聚,异类分离,具有良好的紧致性。     

基于极化功率比与极化熵的目标分类方法

雷达极化是一种有力的信息增强技术,可以提供丰富的目标信息。文章推导了极化散射矩阵的相干矩阵特征值与极化功率比和极化熵之间的关系,利用极化测量得到的雷达后向散射系数将极化功率比和极化熵联系到一起,并将此种联系在极化SAR图像地物目标分类中的应用做了分析。     

极化SAR改进Lee滤波相干斑抑制研究

针对Lee滤波总存在降低相干斑与有效保持细节信息这一矛盾,将自适应窗引入极化SAR滤波。该方法首先在span图像中根据窗内像素与窗边缘像素分布特性决定是否扩大窗口,在均质区域选择较大窗口,保证了一定的相干斑抑制能力,而在细节信息比较丰富的区域则选择较小窗口,避免细节信息被滤除,然后在选定的窗口中利用极化Lee滤波对数据进行相干斑抑制,在保证相干斑抑制能力的同时保留了细节信息。