基于静态小波分解的多尺度SAR图象滤波

由于雷达回波的相干性 ,合成孔径雷达 (SAR)图象上存在着斑点噪声 ,因此 ,为消除这种噪声 ,提出了一种基于静态小波分解的硬阈值滤波方法 ,该方法首先将 SAR图象分解至静态小波域 ,然后在静态小波域中将噪声的小波系数收缩至零 .将此算法应用于 ERS- 1SAR图象斑点噪声滤波 ,并与基于 Mallat分解的滤波算法和另外 3种典型的 SAR图象滤波算法进行比较 ,结果表明 ,该方法不仅可以有效地去除斑点噪声 ,并且可以保持 SAR图象的精细纹理结构     

基于静态小波分解的多尺度SAR图像滤波

由于雷达回波的相干性，合成孔径雷达（SAR）图象上存在着斑点噪声，因此，为消除这种噪声，提出了一种基于静态小波分解的硬阈值滤波方法，该方法首先将SAR图象分解至静态小波域，然后在静态小波域中将噪声的小波系数收缩至零，将此算法应用于ERS－1 SAR图象斑点噪声滤波，并与基于Mallat分解的滤波算法和另外3种典型的SAR图象滤波算法进行比较，结果表明，该方法不仅可以有效地去除斑点噪声,并且可以保持SAR图象的精细纹理结构。     

一种基于图象物理特征的分层匹配算法

文章将物理学相关概念引入图象匹配中,定义了二维灰度图象的质量、密度、重心以及物理特征矢量,并由此提出了一种新的基于图象物理特征的分层匹配算法。该算法首先利用图象物理特征矢量进行粗匹配,找出几个大致的匹配点,再利用灰度归一化积相关算法进行精匹配。实验结果表明该算法具有较强的抗噪声干扰及几何畸变能力,与传统的归一化积相关算法相比,该算法在保证较高匹配概率的基础上,大大缩短了匹配时间,提高了匹配效率。     

改进非局部均值滤波的SAR图像降噪

在非局部均值滤波(NLMF)的基础上,通过预生成相似集与2DPCA(two-dimensional principle component analysis)对NLMF进行改进,提出一种新的SAR(synthetic aperture radar)图像降噪方法。在NLMF算法框架下,针对SAR图像噪声的特点,首先经预处理选择邻近的子图像生成相似集,然后通过2DPCA提取子图像的主要特征,此过程减小了斑点噪声对相似性度量的影响,最后在降维后子图像的基础上进行相似性度量。通过仿真SAR图像和真实SAR图像的降噪实验,将本文方法与经典Lee滤波、Kuan滤波、Gamma-Map滤波和NLMF滤波相比较,结果表明,该方法无论在边缘保持还是一致区域的平滑上,都能取得较好的效果,是一种有效的SAR图像降噪算法。     

SAR图象中道路网络提取算法研究

提出了一种利用遗传算法从高分辨率SAR图象中提取道路网络的方法。高分辨率SAR图象中目标背景复杂,同时由于受相干斑噪声的影响,很难直接从原始图象数据中提取道路特征。首先利用模糊C均值对滤波后的图象进行聚类,将道路类象素从图象中分离出来;根据聚类结果及道路特征建立数学模型,利用遗传算法搜索全局最优道路。实验结果表明该方法可以很好地从SAR图象中提取道路网络。     

一种用于图象恢复的数据融合算法研究

近年来多传感器数据融合技术在图象处理领域得到了广泛的重视和应用。鉴于来自同一景物的多幅变形图象,其来源不同,每幅图象都带有不同的噪声,针对这种图象的恢复提出了一种基于自组织特征映射神经网络的图象融合算法。该算法可分为3步,第1步是图象的预处理阶段,即对图象进行加权中值滤波,去除部分噪声;第2步利用自组织神经网络对每幅图象的象素进行聚类分析;第3步,对第2步得到的结果按照一定规则进行融合。仿真结果表明,该算法能明显提高图象质量。     

SAR图像斑点噪声整体变分偏微分方程滤波算法研究

SAR图像固有的斑点噪声严重影响了图像的判读和后续处理,因此抑制SAR图像斑点噪声显得尤其重要。一个良好的斑点噪声抑制算法应该在降低斑点噪声的同时,能很好地保持图像的细节特征,但现有的去噪算法没有一种能够完美地解决这个问题的。本文基于SAR图像斑点噪声滤波的重要性以及存在的问题,将整体变分偏微分方程用于去除斑点噪声。根据整体偏微分方程建立了去噪模型,并分析了模型的性能和参数选择的重要性。通过实验验证了该算法的有效性,并以峰值信噪比（PSNR）为评价准则,利用多项式拟合方法选择了最优参数。引入边缘保持指数(EPI),与其他滤波算法比较,本算法在去除噪声的同时较好地保持了边缘。     

一种基于灰度特征的图象匹配算法设计与研究

传统图象匹配算法利用相关法进行逐点计算,计算量大且做了许多无用功。该文提出一种利用图象灰度局部特征的约束,首先对图象进行粗匹配找出可能出现的区域,再进行精确匹配来定位,该方法计算量小,从而提高搜索效率。     

基于形态Haar小波的SAR图像斑点噪声抑制方法

针对现有相干斑抑制算法不能在去除斑点噪声和保持图像边缘、细节信息之间做到很好的折中,提出了一种新的基于形态Haar小波变换的合成孔径雷达(SAR)图像斑点噪声抑制方法。该方法首先对SAR图像进行二维形态Haar小波分解,图像的边缘、细节和纹理信息在低频子带中得到了更好的保留,噪声主要分布在高频子带;然后,根据各高频子带噪声的特点,分别对高频子带进行均值和中值滤波达到去除斑点噪声的目的;最后,再对低频子带和处理后的高频子带进行形态Haar小波精确重构得到去斑图像。实验证明:该算法不仅大大改善了原始SAR图像的画面质量,同时很好地保持了原始SAR图像的纹理特性和细节信息;该算法去斑性能指标总体优于传统的Lee滤波、Frost滤波、Kuan滤波和小波软阈值法。     

一种改进的SAR 与可见光图像的快速配准算法

针对基于尺度不变特征变换(SIFT)的合成孔径雷达(SAR)与可见光图像配准存在耗 时长、精度不高的问题,提出了SIFT 与快速近似最近邻搜索(FLANN)相结合的配准算法。首 先,针对SAR 图像存在的相干斑噪声做双边滤波(BF),在去噪的同时能够保护图像的边缘避免 被高斯函数模糊。其次,在高斯差分尺度空间检测特征点并生成SIFT 特征描述向量,利用 FLANN 算法实现高维向量空间中的快速匹配。最后,采用改进的抽样一致算法(PROSAC)剔除 误匹配进一步提高匹配正确率。实验结果表明该算法在配准的精度和速度上都优于原始的SIFT 算法。     

改进的基于结构检测的SAR图像去斑方法

合成孔径雷达图像固有的相干斑噪声严重降低了图像的可解译程度,影响了后续目标检测、分类和识别等应用.因此,SAR图像的相干斑抑制问题一直是SAR图像应用的重要课题之一.一个理想的去斑算法应该在平滑的同时保持图像的边缘等细节不受损失,目前存在各种各样的算法,但没有一种方法能够完美的满足这一要求.为此该文提出了一种改进的结构检测的SAR图像去斑算法.利用概率迭代方法分割图像并检测边缘,结合强点检测图,将SAR图像标为结构区和非结构区,在非结构区域内进行Lee滤波以平滑噪声,对结构区直接保留原值,获得了非常好的去斑效果.利用RADARSAT实测图像进行实验,并对实验结果作充分分析,证明了本算法的有效性.     

A statistical and Wiener filtering algorithm based on the curvelet transform for SAR images

Synthetic aperture radar (SAR) images contain many kinds of noise. Speckle noise is multiplicative noise generated by the coherent imaging processes involved in SAR images and brings a great hindrance to the interpretation and application of SAR images, so it is considered the first major kind of noise in SAR images. SAR images also contain other incoherent additive noises generated by other factors, such as Gaussian noise, which are all considered the second major kind of noise. In order to reduce the impact of noise as much as possible, after an in-depth study of SAR imaging and noise-generating mechanism, curvelet transform principle, and Wiener filtering characteristic, a novel filtering method, here called the statistical and Wiener based on curvelet transform (SWCT) method is proposed. The SWCT algorithm processes two different kinds noise based on their properties. Specifically, it establishes a two-tiered filtering framework. For the first kind of noise, the algorithm uses the curvelet transform to decompose the SAR image and uses the statistical characteristics of the SAR image to generate an adaptive filtering threshold of the coefficients of decomposition to recover the original image. Then it filters every sub-band image at each decomposed scale and performs the inverse curvelet transform. The second kind of noise is directly filtered using the Wiener filter in the SWCT algorithm. Using the two-tiered filtering model and fully exploiting statistical characteristics, the SWCT algorithm not only reduces the amount of coherent speckle noise and incoherent noise effectively but also retains the edges and geometric details of the original SAR image. This is very good for target detection, classification, and recognition. Qualitative and quantitative tests were performed using simulated speckle noise, Gaussian noise, and real SAR images. The proposed SWCT algorithm was found to remove noise effectively and the performance of the algorithm was tested and compared to the mean filter, enhanced gamma-MAP (maximum a posterior probability) filter, wavelet transform filter, Wiener filter, and curvelet transform filter. Experiments carried out on real SAR images confirmed that the new method has a good filtering effect and can be used on different SAR images.     

基于惩罚系数自适应修正的SAR图像滤波新算法

合成孔径雷达(SAR)图像存在较强的相干斑点噪声,严重地影响了地物信息的提取与SAR图像的应用效果。提出了一种新的SAR图像斑点噪声滤波算法,该算法以一种基于膜模型的M arkov随机场的近似最优迭代滤波算法(TSPR)为基础,考虑了邻域空间关系对势能函数的影响,并通过在迭代过程中自适应修正惩罚系数,来达到更好的斑点噪声滤波效果。通过对含不同强度斑点噪声的退化图像的对比试验结果来看,该算法在提高处理后图像的信噪比方面,能够取得较TSPR算法更佳的效果。     

改进的基于非局部均值的极化SAR相干斑抑制

贝叶斯形式的非局部均值模型在极化SAR图像相干斑抑制中有良好的应用,在实现抑制相干斑的同时较好地保持了边缘细节和点目标.通过分析合成孔径雷达(SAR)图像多视数据的空间统计分布,结合贝叶斯形式的非局部均值模型,得出在该模型下多视与单视SAR图像中像素间相似性度量函数一致性的结论,并对该相似性度量函数进行了修正,使之满足对称性;最后针对算法全局使用一个固定滤波参数影响滤波效果的问题,提出一种根据像素间相似程度自适应选取滤波参数的方法.实验结果验证了本文算法的有效性.     

一种改进的基于非局部均值的极化SAR相干斑抑制算法

贝叶斯形式的非局部均值模型在极化SAR图像相干斑抑制中有良好的应用,在实现抑制相干斑的同时较地保持了边缘细节和点目标。本文通过分析SAR图像多视数据的空间统计分布,结合贝叶斯形式的非局部均值模型,得出了在该模型下多视与单视SAR图像中像素间相似性度量函数一致性的结论,并对该相似性度量函数进行了修正,使之满足对称性;最后针对算法全局使用一个固定滤波参数影响滤波效果的问题,提出了一种根据像素间相似程度自适应选取滤波参数的方法。实验结果验证了本文算法的有效性。     

一种改进的自适应窗口滤波的SAR图像去噪算法

SAR的广泛应用及其距离、方位上的高分辨率,使其受到人们越来越多的重视。但是SAR图像中的斑点噪声却严重地制约了它的进一步的应用。根据SAR图像的成像过程提出了一种改进的抑制SAR图像中斑点噪声的算法-自适应窗口空间域平滑算法。它根据窗内像素点的统计特征自适应调节窗口大小,并通过门限来决定是否需要改变窗的尺寸,达到在同性质区增大窗口来抑制斑点噪声,同时在异性质区减小窗口以最大限度地保护图像细节的目的。对实际SAR图像的验证,说明它在抑制斑点噪声和保存图像细节信息方面较之原方法有了一定的改进和提高。     

A novel method for speckle noise reduction and ship target detection in SAR images

It is very difficult to detect small targets when the scattering intensity of background clutter is as strong as the targets and the speckle noise is serious in synthetic aperture radar (SAR) images. Because the scattering of man-made objects lasts for a longer time than that of background clutter in azimuth matching scope, it is much easier for man-made objects to produce strong coherence than ground objects. As the essence of SAR imaging is coherent imaging, the contrast between targets and background clutter can be enhanced via coherent processing of SAR images. This paper proposes a novel method to reduce speckle noise for SAR images and to improve the detected ratio for SAR ship targets from the SAR imaging mechanism. This new method includes the coherence reduction speckle noise (CRSN) algorithm and the coherence constant false-alarm ratio (CCFAR) detection algorithm. Real SAR image data is used to test the presented algorithms and the experimental results verify that they are feasible and effective.     

多区域SAR图像分割的改进水平集方法

由于合成孔径雷达（SAR）图像易受相干斑噪声的影响,光学图像的分割方法并不适用于SAR图像,更不能获得精确的分割结果对比,因此,首先基于GA^0统计模型定义能量映射函数以代替像素值进行后续处理,减小相干斑的影响;其次,使用水平集算法对处理后的图像进行分割处理,选用了一种形式更为简单的水平集函数,并可以较容易地推广到多区域SAR图像分割情况。实验结果表明,该方法可以减少相干斑噪声对SAR图像分割过程的不良影响,具有较好的准确性。     

一种新的全变分块匹配声呐图像降噪算法研究

乘性斑点噪声广泛存在于声呐图像中,严重影响图像质量,该噪声服从瑞利分布 特性。为此,结合基于全变分算法与三维块匹配图像降噪算法(BM3D)设计思路,提出了一种新 的全变分块匹配声纳图像降噪算法。首先对含噪声呐图像利用 2-范数进行块匹配分组;其次由 于声呐图像模糊、纹理细节信息较少等特点,用全变分算法对分组后的图像块进行滤波降噪; 最后对滤波后的图像块进行加权聚类得到降噪后图像。经过实验结果显示,该算法相对于经典 的 Lee 滤波、Frost 滤波、BM3D 和全变分算法有更好的降噪效果。     

基于双树复小波变换的相位保持SAR图像降噪

为更有效地抑制噪声,提出了一种基于非正交复值log-Gabor小波变换的SAR图像斑点噪声消除算法。该算法通过相位保持消噪的门限操作确保相位信息不受破坏。由于用单一的乘性模型或加性模型消除SAR图像的斑点噪声都不能取得很好的效果,为此使用具有平移不变性及更多方向选择性的双树复小波变换图像融合算法,通过选择适当的融合规则,使乘性和加性噪声模型优势互补,就能有效抑制斑点噪声。实验结果显示,这种消噪方法与其他方法相比,有明显优势。