基于低秩矩阵恢复的SAR图像相干斑抑制方法

针对合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声的特点,提出了一种基于低秩矩阵恢复的SAR图像相干斑抑制算法。该算法首先对SAR图像进行对数变换,将SAR图像相干斑乘性噪声转化为加性噪声;然后对变换后图像等步长遍历提取图像子参考块,利用局部块匹配技术寻找子参考块的相似块组建相似子集,合并数据集中所有相似子集,构建近似低秩的矩阵;再通过低秩矩阵恢复算法将矩阵分解为低秩矩阵部分和稀疏矩阵部分;最后将低秩矩阵部分逆变换回图像块,基于图像块灰度值对图像的每个像素进行加权重构,生成相干斑抑制后的SAR图像。实验表明,文中所提出的算法能够有效抑制SAR图像中的相干斑噪声,同时很好地保留了边缘细节特征。     

一种改进的基于小波变换的相干斑去噪方法

对于合成孔径雷达(SAR)图像中含有的相干斑噪声的抑制一直是SAR图像处理的热点和难点。相干斑噪声的存在对SAR图像的后续相关的图像处理,例如图像的分割、图像的特征提取以及目标的分类与识别有很大影响。提出了一种基于平稳小波变换的相干斑去噪方法,通过平稳小波变换对图像进行小波分解,对于子图像的高频区域进行阈值分割和双边滤波,利用平稳小波更好的冗余性和平稳不变性更好地去除了SAR图像的相干斑噪声。实验结果表明,这种改进的去噪方法对SAR图像的相干斑噪声抑制有很好的效果,并且尽可能地保留了图像的边缘和纹理细节。     

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.     

一种新的高分辨率SAR图像相干斑噪声抑制算法

提出了一种新的基于小波变换对高分辨率合成孔径雷达图像相干斑噪声抑制的算法。首先从SAR图像相干斑噪声产生的机理出发，论述了通过传统的滤波方法在抑制高分辨率SAR图像的相干斑噪声时，损失了大量的边缘信息和纹理细节而采用小波变换降噪的优越性和必要性；其次论述了在小波域中如何利用高频局部的统计特性和分解尺度大小来选取滤波窗口尺寸进行滤波；最后通过实验结果说明了该方法比采用传统的固定窗来实现对高分辨率SAR图像的降噪、保留边缘信息和纹理细节有着更好的性能。     

基于非局部均值滤波的SAR图像去噪

该文提出一种基于结构相似性指数(SSIM)的非局部均值(Non Local means,NL-means)滤波的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制新方法。该方法用SSIM改进NL-means算法中小块相似性的度量,能利用结构信息来进行相干斑抑制。通过在真实SAR图像上的实验表明,与GammaMAP滤波、CHMT算法、BLS-GSM算法、NL-means滤波相比,此方法在有效去除相干斑噪声的同时能更好地保持边缘结构信息。     

基于变差系数的SAR图像非局部均值滤波算法

SAR(synthetic aperture radar)图像有固有的乘性相干斑噪声,抑制相干斑噪声和保护边缘信息是研究的重要内容。文章提出了一种变差系数差构建的非局部平均滤波算法DCV-NLM(differenceof coefficient of variation non-local means)。首先,搜索窗口中的变差系数的像素与中心像素在相似窗口中之间的局部差,其次,局部差由两个范数构造的相似性参数,用负指数形式得到每个像素的加权系数,最后是对SAR图像的噪声执行加权滤波。通过提出的算法与IDPAD算法对比,从抑制相干斑图像视觉效果方面对比,DCV-NLM算法比起IDPAD算法有更好的相干斑抑制性能。     

SAR图像弱反射地物边缘提取方法

提出了一种抑制SAR图像相干斑噪声和提取弱反射地物边缘方法。传统噪声抑制和小波变换去噪方法有其不足之处,本文将小波变换和维纳滤波结合抑制SAR图像相干斑噪声,通过选择恰当小波基获得良好滤波效果。采用最小错误准则计算SAR图像的理论分割阈值,通过逐次迭代得到其合理大小,利用形态算子作用于分割图像获得其边缘。实际SAR图像测试结果表明了本文方法的有效性。     

基于小波变换的高分辨率SAR图像相干斑噪声抑制研究

论述了基于小波变换对高分辨率合成孔径雷达（SAR）图像的相干斑噪声进行抑制.首先从SAR图像相干斑噪声的产生机理出发,论述了在SAR图像中采用小波变换对相干斑噪声滤波的优越性和必要性;然后详细论述了在小波变换域中如何对相干斑噪声进行有效的滤波,同时利用小波细节子图像提供的信息来检测边缘和纹理细节;最后通过实验结果说明了此方法不但对高分辨率SAR图像相干斑噪声有良好的抑制作用,而且还尽可能多地保留了目标特性和纹理细节,使图像的视觉特性良好.     

一种基于偏微分方程的SAR图像去噪方法

传统的相干斑噪声抑制算法在多次迭代后通常会导致图像边缘的模糊,这一直是SAR图像去噪处理的难点和热点所在。该文分析了应用于图像处理的各向异性扩散方程(PDEs),在其基础上由最小化问题出发,引入棱边指示子对图像的边缘加以限制,得到新的去噪模型并降之应用于SAR图像的相干斑噪声去除。与传统的基于局部统计量和各向异性滤波器相比,新的算法在棱边保持和噪声去除能力均有提高。     

基于混合迭代滤波的SAR图像相干斑抑制

该文将变窗Lee滤波与自蛇扩散结合,提出了一种抑制SAR图像相干斑噪声的混合迭代滤波新算法,并给出了SAR图像噪声方差的一种有效估计方法。该算法首先估计SAR图像局部统计参量,进而通过改进的变窗Lee滤波对SAR图像进行平滑去噪,接着利用自蛇扩散去除Lee滤波难以平滑的孤立点噪声与边缘噪声。在Lee滤波与自蛇扩散的混合迭代中,Lee滤波的窗尺度随迭代次数的增加而增大,从而在保护SAR图像边缘细节的同时,同质区得到更好平滑。实验结果表明,与已有多种抑斑算法相比,该文算法在SAR图像抑斑与边缘保护方面均获得了更好的性能。     

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。      

低秩稀疏分解下多尺度积的运动目标检测方法

针对基于矩阵分解的运动目标检测方法易受自然场景中背景的小幅抖动和摄像头抖动等因素影响的问题,提出了一种利用多尺度积的低秩稀疏矩阵分解算法。算法假设,静态背景视频序列中,每帧图像背景可近似视为处于同一低秩子空间中,图像前景则可视为偏离低秩空间的残差部分。首先对图像序列进行滤波、仿射变换等预处理得到视频序列观测数据矩阵;然后对数据矩阵进行低秩稀疏分解得到序列图像的低秩背景部分和每帧图像的稀疏前景部分;最后对稀疏前景部分采用小波变换模极大值与多尺度积方法检测目标边缘,并进行形态学处理,得到准确的运动目标。实验结果表明,算法检测到的运动目标清晰、完整,能有效地处理光照变化、摄像头小幅度抖动、图像背景局部小幅度变化等情况下的运动目标检测。      

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.     

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。     

基于斑点方差估计的非下采样Contourlet域SAR图像去噪

 合成孔径雷达(SAR)图像固有的相干斑噪声严重影响图像质量,使得SAR图像的自动解译十分困难.本文联合SAR图像的统计特性和非下采样Contourlet对SAR图像细节信息的良好刻画能力,提出一种新的非下采样Contourlet域SAR图像去噪算法,通过估计到的各个高频方向子带的斑点噪声方差和变换系数模值的局部均值,对非下采样Contourlet变换系数进行判定,保留信号系数,抑制斑点噪声系数,实现SAR图像去噪.仿真实验结果表明,本文方法在斑点抑制的同时可以有效保持细节信息.     

SAR image despeckling using heavy-tailed Burr distribution

Multiplicative speckle noise diminishes the radiometric resolution of the synthetic aperture radar (SAR) images and all the coherent images. Speckle removal adds an extra value to an automated SAR image interpretation and analysis. In this paper, dual-tree complex wavelet-transform-based Bayesian method is proposed for despeckling the SAR images. In each subband, the reflectance and noise of the logarithmically transformed wavelet coefficients are modeled using heavy-tailed Burr and zero-mean Gaussian distributions. The closed-form expression for the shape parameter of Burr distribution is derived by employing the Mellin transform. The resultant complex-free quadratic maximum a posteriori solution with suitable shrinkage function yields despeckled SAR images. Extensive experiments are carried out using real SAR images as well as simulated images. The proposed method performs well in terms of equivalent number of looks with 3.5751 dB improvement in homogeneous region1 of Pipe river SAR image, edge preservation with 0.6158 improvement, peak signal to noise ratio of 51.3305 dB, and mean structural similarity index measure of 0.9397 at 0.05 noise variance for synthetically speckled image in comparison to the existing methods and takes averagely 2.3461 times less computing time. The proposed method provides a computationally efficient better speckle reduction in homogeneous regions while still preserving the edge.     

SAR image despeckling via bilateral filtering

Bilateral filtering (BF) can realise both smoothing images and preserving edges, whereas its filtering results are always influenced since its two parameters are difficult to configure to the optimum. In this reported work, the application of BF is extended to synthetic aperture radar (SAR) image despeckling, and the despeckling evaluation indexes, including the equivalent number of looks and the edge save index, are used to estimate the parameters. After BF with estimated parameters imposed on a normalised SAR image, further processing can achieve both despeckling and edge preservation simultaneously. Experimental results show that the visual quality and evaluation indexes of the proposed algorithm outperform the classical Lee filtering.     

结合潜在低秩分解和稀疏表示的脑部图像融合

针对低秩分解和稀疏表示(space representation,SR) 造成融合图像信息缺失的问题,提出一种结合潜在低秩分解和SR的脑部图像融合算法。首先,将源图像分解为低秩、稀疏和噪声3种成分,面对不同分解成分特性间的差异,分别构造低秩字典和稀疏字典进行描述:采用加权灰度值的方法处理低秩成分,以保持其轮廓和亮度特征;对于稀疏成分,设计一种多范数加权度量的方法对SR进行改进,以保持其高维信息,剔除噪声成分。比对当前主流的5种算法,在视觉效果和客观指标上,本文方法效果最优。