采用GSM模型进行稀疏表示的SAR图像降斑算法

针对SAR图像降斑过程中会产生过平滑现象及相干斑的滤除不彻底等问题,提出了稀疏结构符合高斯比例混合（Gaussian Scale Mixture,GSM）模型的SAR图像降斑算法。根据贝叶斯原理以及相干斑的统计特性推导该算法的数学模型,在块匹配过程中使用概率而不是欧式距离进行权重衡量,根据图像块之间的结构相似度,可以有效区分同质区与异质区,并得到图像块的较优均值估计。使用PCA字典学习方法对每个图像块进行子字典训练,实现同步稀疏编码（Simultaneous Sparse Coding,SSC）,数学模型的求解利用迭代正则化方法。分别使用合成场景SAR图像及真实场景SAR图像对算法进行验证,实验表明,相比于目前已提出的PPB算法、SAR-BM3D算法及FANS算法,该算法能有效提高等效视数,在滤除相干斑的同时很好地保留了图像的局部结构特性与纹理特征。      

基于SWT自适应模糊萎缩的SAR图像降斑算法

提出了基于小波域高斯混合模型贝叶斯估计模糊萎缩的SAR图像降斑算法.该算法分析了SAR图像在平稳小波变换(SWT)域中的统计模型,并用高斯混合模型对其进行描述,推导出基于贝叶斯估计的信号最小均方误差(MMSE)的模糊萎缩因子.籍此再根据小波域相邻尺度间小波系数的相关性,采用分区域模糊萎缩思想,很好地得到无斑点真实信号小波系数的估计.仿真结果表明该算法在大大抑制斑点噪声的同时,有效的保持了边缘,其性能优于改进Lee滤波,小波软阈值和SWT萎缩降斑算法.     

一种基于复小波域的SAR图像相干斑抑制算法

相干斑噪声是SAR图像的固有特性.对相干斑噪声的抑制应在滤除噪声的同时尽量保留原图像的细节信息.本文针对SAR图像相干斑噪声的统计特性,将高斯混合尺度模型(GSM)引入二元树复小波(DTCWT)变换域,构造基于复小波域分解系数的邻域模型,将其相邻尺度邻域视为高斯变量和一个尺度因子的乘积,并利用Bayes最小均方估计进行局部去噪.对仿真图像和真实SAR图像的实验表明,本文方法有效去除斑点噪声,且较好的保持了图像边缘等细节信息.与传统的空域滤波和小波等方法相比,该方法改善了噪声平滑和边缘保持等性能,并取得了满意的视觉效果.     

基于SWT域改进粒子滤波的SAR图像降斑算法

 粒子滤波(PF)非常适合处理非高斯状态空间模型的滤波问题,而SAR图像的非高斯降斑算法正是粒子滤波的一个有效应用,本文在平稳小波变换(SWT)域上提出了一种基于马尔可夫随机场(MRF)的改进PF的SAR图像降斑算法.新算法首先分析验证了SAR图像在SWT域比在DWT域中利用广义高斯分布(GGD)建模更为精确;然后针对基本PF降斑算法中的粒子整体权重偏差问题,引入MRF重新定义粒子权重,并通过权重更新粒子的采样区间以优化粒子分布;最后为了提高本文降斑算法的实时性,依据小波系数的局部统计特性把图像分为平滑和边缘进行分区域处理.本文针对模拟SAR图像和实测SAR图像进行了仿真,仿真结果和分析表明降斑后的图像能够在去除噪声的同时较好的保持图像的边缘和纹理结构特征,而且分区域处理有效地提高了算法的效率.     

多极化SAR图像的降斑研究

对于多极化SAR图像,可以利用其同极化和交叉极化图像的相关性来进行降斑处理.本文对常用的几种基于多极化SAR图像的降斑方法进行了分析,重点研究了最优加权法(the optimal weighting algorithm),在其基础上改进提出了分块加权法,取得了明显的降斑效果,并较大地减少了运算量.最后利用实测的SAR数据进行了验证.     

基于降斑处理的SAR图像实时压缩系统

为了对SAR图像进行实时压缩和本地存储,基于FPGA和ADV212芯片,利用空域增强Lee滤波算法,设计实现了SAR图像实时降斑压缩系统。测试结果表明,在降斑处理基础上,系统能对大数据量SAR图像进行压缩,产生JPEG2000格式码流,满足实时性、压缩模式和压缩比可选的要求,可支撑目标探测、区域监控等任务应用。     

基于双正交小波域的SAR图像滤波方法

将E-lee、E-Kuan、GammaMap、wiener等经典滤波算法和双正交小波变换相结合,提出了基于双正交小波变换域的局部统计特性SAR图像滤波方法,同时提出了一个运算量少,且是归一化的对数变换,它将乘性的Speckle噪声转为加性噪声。在小波域内建立了局部统计特性SAR图像滤波算法,使用多分辨率的手段,因为在每个方向上的小波系数都具有相同的特征,可以很好地处理图像的一些特性,使得图像边缘被模糊的相对少些。实验结果表明,此方法比经典算法的效果要好。     

一种基于小波SAR图像斑噪声抑制的改进算法

基于小波变换的合成孔径雷达(SAR)图像斑噪声抑制算法,能很好的减小相干斑噪声对SAR图像的影响.但该算法在平滑噪声的同时,往往也会使图像的边缘变得模糊,降低了SAR图像的分辨率.比例边缘检测算法能较完整和准确的检测出SAR图像的边缘.我们试图提出一种改进算法,结合小波方法和比例边缘检测两种算法的优点.利用比例边缘检测提取出SAR图像的边缘图,用小波的方法对去边缘的图像进行去斑噪声处理,再把边缘图叠加到去噪后的图像上.试验证明这种算法能够在去除SAR斑噪声的同时,较好的保持SAR图像边缘.     

SAR图像降斑算法研究

对于synthetic aperture radar(SAR)的降斑处理,目前有许多的方法(ML,MMSE,Lee,MAP,CMAP,SA).它们各自都有其优点和不足,没有一种可适应任何情况.本文对这些方法进行了详细的分析和比较,重点对simulated annealing(SA)方法作了较大改进.得到了一些重要的结论.通过对渤海某处SIR－C/X－SAR图像的处理得到了一系列试验结果.     

基于Contourlet域HMT模型的SAR图像相干斑抑制

将Contourlet变换用于SAR图像的统计特性研究中.基于Contourlet域隐马尔可夫树模型(CHMT),从图像复原的角度出发,结合最小均方误差估计和Bayes估计给出一种SAR图像相干斑抑制的新方法.并给出基于拉普拉斯金字塔算法(LP)分解的斑点方差估计方法.实验中与小波域HMT算法进行了比较,本文方法在方向信息的保留和斑点的抑制上均有明显改进.     

基于Contourlet域HMT-3S模型的激光主动成像图像分割

基于Contourlet系数分布统计特性,结合隐马尔科夫树(HMT)-3S模型和贝叶斯准则,提出了一种基于Contourlet域HMT-3S模型的图像分割算法(CHMT-3Sseg),并将其用于激光主动成像图像的分割。CHMT-3Sseg方法首先利用HMT-3S模型充分挖掘子带间的相关性,通过HMT-3S模型参数训练和似然值计算得到了可靠的初始分割。为了获得较好的区域一致性和边缘准确性,对初始分割结果进行了基于邻域背景的多尺度融合。对合成图像和激光主动成像图像的实验结果表明:CHMT-3Sseg不但在边缘和方向信息保持上有明显改进,而且错分概率显著降低,对真实图像得到了理想的分割效果。     

Unsupervised change detection on SAR images using fuzzy hidden Markov chains

This work deals with unsupervised change detection in temporal sets of synthetic aperture radar (SAR) images. We focus on one of the most widely used change detector in the SAR context, the so-called log-ratio. In order to deal with the classification issue, we propose to use a new fuzzy version of hidden Markov chains (HMCs), and thus to address fuzzy change detection with a statistical approach. The main characteristic of the proposed model is to simultaneously use Dirac and Lebesgue measures at the class chain level. This allows the coexistence of hard pixels (obtained with the classical HMC segmentation) and fuzzy pixels (obtained with the fuzzy measure) in the same image. The quality assessment of the proposed method is achieved with several bidate sets of simulated images, and comparisons with classical HMC are also provided. Experimental results on real European Remote Sensing 2 Precision Image (ERS-2 PRI) images confirm the effectiveness of the proposed approach.     

基于视觉感知和MARMA-MRF模型的SAR图像分割

模拟人类视觉感知机制,提出了一种基于多尺度 自回归滑动平均(MARMA,multiscale auto-regressive and moving average model)模型 和Markov随机场(MRF,markov random field)的合成孔径雷达(SAR)图像分割新方法。首先 ,分析人类视觉感知系统的工作机制 和特点,利用SAR的成像机理,构建了SAR图像的金字塔结构和MARMA模型, 以此模拟视觉过程中的空间尺度和朝向感知机制;然后,通过不同尺度上的MRF模型和改 进的模拟退火(SA)算法实现更有效的多尺度分割策略。实验结果表明,本文提出的方法在SA R图像分割任务中有非常良好的表现。     

Mandarin tone recognition based on wavelet transform and hidden Markov modeling

This paper presents a method of tone recognition for Mandarin speech by using combination of wavelet transform and hidden Markov modeling techniques. A pitch detector based on singularity detection and multi-resolution analysis of wavelet transform is employed for estimation of pitch periods, and hidden Markov modeling with partition Gaussian mixtures probability density function is used for the tone recognition. The algorithm can provide recognition accuracy of 97.22% and 94.47% for speaker-dependent and speaker-independent tone recognition, respectively.     

基于小波域多状态隐马尔科夫树模型多尺度文本图像分割

该文基于小波域多状态隐马尔科夫树（HMT）模型，引入一种新的文本分割方法。该分割方法是在H.Choi et al.(2001)工作的基础上，将文本按纹理分为背景、文字与图片3种类型，分别建立多状态HMT模型。另外，基于平滑图像将上述方法又作了进一步的改进，引入了多状态IHMT分割方法，最后通过实例阐明了方法的有效性。     

Dual-tree complex wavelet hidden Markov tree model for image denoising

A new non-training complex wavelet hidden Markov tree (HMT) model, which is based on the dual-tree complex wavelet transform and a fast parameter estimation technique, is proposed for image denoising. This new model can mitigate the two problems (high computational cost and shift-variance) of the conventional wavelet HMT model simultaneously. Experiments show that the denoising approach with this new model achieves better performance than other related HMT- based image denoising algorithms.     

Multiresolution MAP despeckling of SAR images based on locally adaptive generalized Gaussian pdf modeling.

In this paper, a new despeckling method based on undecimated wavelet decomposition and maximum a posteriori MIAP) estimation is proposed. Such a method relies on the assumption that the probability density function (pdf) of each wavelet coefficient is generalized Gaussian (GG). The major novelty of the proposed approach is that the parameters of the GG pdf are taken to be space-varying within each wavelet frame. Thus, they may be adjusted to spatial image context, not only to scale and orientation. Since the MAP equation to be solved is a function of the parameters of the assumed pdf model, the variance and shape factor of the GG function are derived from the theoretical moments, which depend on the moments and joint moments of the observed noisy signal and on the statistics of speckle. The solution of the MAP equation yields the MAP estimate of the wavelet coefficients of the noise-free image. The restored SAR image is synthesized from such coefficients. Experimental results, carried out on both synthetic speckled images and true SAR images, demonstrate that MAP filtering can be successfully applied to SAR images represented in the shift-invariant wavelet domain, without resorting to a logarithmic transformation.     

基于混合模型的SAR影像海陆分割算法

合成孔径雷达(SAR)影像的海陆分割是诸如海洋目 标检测和识别等基于海洋区域SAR影像解译的基础和关键环节之一。为解决复杂背景下遥感 影像海陆分割问题,提出一种基于混合概率模型的海陆分割算 法。首先利用Harris角点检测算法检测出影像中包含角点 的图像子块,进而通过均值漂移(MS,mean-shift)算法对图像子块进行聚类分析得到陆地 区域的 像素样本;然后利用陆地的像素样本,通过最大期望(EM,expectation maximization)迭代 算法拟合出混合模型概率 密度分布的相关参数;最后通过混合概率模型检测出陆地前景区域,得到 海陆分割结果。实验证明,本文方法能够对包含海陆的异质遥感影像实现有效的海陆分割。     

马尔可夫及隐马尔可夫模型的应用

通过对马尔可夫模型进行深入的分析的基础上对隐马尔科夫模型做了详细的讨论,对马尔科夫模型在语音识别、疾病分析等方面的应用做了介绍,同时针对隐马尔科夫模型在估值问题、解码问题和学习问题等经典问题上的应用做了研究。最后讨论了马尔科夫模型其隐马尔可夫模型的缺陷,并提出相关的改进建议。