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.     

基于自适应Bilateral滤波的SAR图像相干斑抑制

SAR图像的相干斑抑制一直是SAR图像预处理的关键步骤。Bilateral滤波器是一类可以同时利用像素间的空间相似性与灰度相似性进行图像去噪的算法。针对直接用Bilateral滤波器进行相干斑抑制时存在空间方差系数选择困难及灰度相似性模型不合理的问题,该文提出一种自适应Bilateral滤波算法,该算法根据图像的局域变差系数自动调整空间方差系数,利用SAR图像的似然概率函数代替高斯函数来进行灰度相似性度量。理论分析及实验表明,提出方法较相关算法有更强的噪声平滑能力和更好的细节保持能力。     

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。     

基于同质像素预选择的极化SAR图像非局部均值滤波

该文针对在极化合成孔径雷达(PolSAR)图像相干斑抑制过程中结构特征和极化散射特性保持的难题,提出一种基于同质像素预选择的非局部均值滤波算法(NLM-HPP)。该算法结合像素统计特性和极化散射机制选择滤波同质像素,并引入结构损失函数提高非局部均值(NLM)算法中像素间相似性度量的准确性,最后用改进的相似性度量对同质像素的协方差矩阵进行加权平均,实现对PolSAR图像的相干斑抑制。对真实PolSAR数据进行的实验结果表明,与现有的Refined Lee滤波、基于散射模型的滤波方法和两种非局部均值滤波相比,此方法在有效滤除相干斑点的同时能更好地保持PolSAR图像的结构信息和极化信息。     

Bayesian-based Wavelet Shrinkage for SAR Image Despeckling Using Cycle Spinning

A novel and efficient speckle noise reduction algorithm based on Bayesian wavelet shrinkage using cycle spinning is proposed. First, the sub-band decompositions of non-logarithmically transformed SAR images are shown. Then, a Bayesian wavelet shrinkage factor is applied to the decomposed data to estimate noise-free wavelet coefficients. The method is based on the Mixture Gaussian Distributed （MGD） modeling of sub-band coefficients. Finally, multi-resolution wavelet coefficients are reconstructed by wavelet-threshold using cycle spinning. Experimental results show that the proposed despeclding algorithm is possible to achieve an excellent balance between suppresses speckle effectively and preserves as many image details and sharpness as possible. The new method indicated its higher performance than the other speckle noise reduction techniques and minimizing the effect of pseudo-Gibbs phenomena.     

A Recursive Filter for Despeckling SAR Images

This correspondence proposes a recursive algorithm for noise reduction in synthetic aperture radar imagery. Excellent despeckling in conjunction with feature preservation is achieved by incorporating a discontinuity-adaptive Markov random field prior within the unscented Kalman filter framework through importance sampling. The performance of this method is demonstrated on both synthetic and real examples.     

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.     

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...     

SAR 图像相干斑抑制中的像素相关性测量

像素相关性(Pixel Relativity, PR)测量是权重平均相干斑抑制算法中的关键技术,该文从3 个方面对SAR图像中的PR 模型进行了研究。首先,该文论述了比值PR 模型的合理性,提出了两种新的比值PR 模型(对数高斯模型与像素相似概率模型),并将SAR 图像概率密度函数与比值概率密度函数转化为比值PR 模型|然后,为了对4 种PR 模型应用于相干斑抑制的性能进行比较,设计了基于PR 的权重最大似然滤波器|最后,针对相关性最大值位置不为1 的PR 模型存在的辐射保持能力差的问题,提出了模型最大值位置校正的方法。理论分析与实验表明了提出模型及最大值位置校正方法的有效性。      

基于场景相似性度量的SAR图像抑斑

通过研究SAR图像的信号相关加性噪声模型,结合提出的加性残留噪声模型得到一种图像域的期望加权滤波器,并引入像素间的相似性作为加权时的权值。接着,指出传统像素间相似性的度量方法不能鲁棒地用于噪声图像,提出从图像的灰度特性和空间结构两个方面考虑,利用灰度和梯度距离度量像素间的相似性,并应用局部场景之间的相似性估计像素间的相似性使之可靠地应用于SAR图像。实验表明,所提出的算法具有相当出色的抑斑性能,在有效的抑制斑点噪声的同时,均匀区域几乎没有出现“振铃”效应,并且非常好地保持了原始图像的边缘、纹理和点状目标。     

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。     

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.     

基于相似像素选择的非局域SAR 图像相干斑抑制

该文提出了一种比值距离像素相关性模型与相似像素选择的非局域SAR 图像相干斑抑制算法。首先由两像素的联合概率密度函数得出了比值距离像素相关性模型,并按错误概率最小准则训练生成了不同情况下的像素相似性阈值表,然后进行非局域窗中像素的相似性计算,并用查表所得的像素相似性阈值进行非局域窗中相似像素的选择,最后用选中的像素进行当前像素真实后向散射系数的估计。对仿真与实测SAR 图像的相干斑抑制实验显示,与其它现有非局域抑斑算法相比,该文方法不仅能最大程度地去除同质区域的噪声,而且可以对边缘纹理等细节区域进行很好地重构,滤波结果显示了很好的视觉效果,并且具有较低的计算复杂度。      

基于局部平移瑞利分布模型的SAR图像相干斑抑制

该文提出了一种基于平稳小波域统计模型的SAR图像抑斑算法。首先对SAR图像应用非对数加性模型,接着针对该模型中的噪声在空域提出一种统计分布模型局部平移瑞利分布模型。最后基于该分布,在平稳小波域应用最大后验(MAP)方法获得真实信号平稳小波系数的解。实验表明,该文提出的局部平移瑞利分布模型是有效的,同时也表明该文给出的一种基于此分布模型的抑斑算法有很强的鲁棒性,抑斑性能优于许多现存的算法。     

抑制SAR图像相干斑的迭代方向滤波算法

为保护SAR图像边缘特征并有效提高对乘性相干斑噪声的抑制性能,该文提出一种基于迭代方向滤波的抑制图像相干斑新算法。该算法先借助高斯-伽马平行窗估计出的比率边缘强度映射(ESM)与方向信息,自适应地控制各向异性高斯核(AGK),生成沿ESM方向分布的具有各向异性支撑区域的局域窗。然后将SAR图像多种局部统计参量联合作为衰减因子,形成与SAR图像区域分布特性相适应的负指数衰减型加权系数,进而将负指数衰减型加权系数与局域窗带方向的各向异性支撑区域结合形成局域加权的方向滤波。最后对SAR图像迭代地进行方向滤波即可实现带边缘保护的相干斑抑制。实验结果表明,与多种抑斑算法相比,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。     

一种基于小波-Contourlet变换的图像编码算法

根据小波-Contourlet变换对图像分解具有多尺度和多方向性的特点,提出了一种结合小波-Contourlet 变换和集合分裂嵌入块(SPECK)编码的图像压缩算法(CSPECK).小波-Contourlet通过方向滤波器组把小波分解的高频子带进一步分解为多个方向子带,从而可更稀疏地表示图像的边缘和纹理.SPECK算法编码具有复杂度低和编码效率高的优点.实验结果表明,CSPECK算法对纹理丰富的图像有很好的压缩效果,与基于小波-Contourlet 变换的CSPIHT算法相比,峰值信噪比提高了0.2～0.6 dB.     

基于结构保持MRF模型的SAR图像去斑

该文提出一种用于SAR图像贝叶斯去斑的,具有结构保持特性的马尔可夫随机场模型。该模型通过引入一组权重参数建模待处理像素与其邻域点的空间相关性,可有效描述图像中的各种局部特性。准确的参数估计是模型有效运用的关键,借鉴随机松弛算法的思想,通过引入温度变量,实现了迭代过程中权重参数的自适应估计。仿真和实际SAR图像数据的实验结果,验证了所提模型及参数估计方法的有效性。     

基于双变量模型和非下采样Contourlet变换的SAR图像相干斑抑制

该文根据非下采样Contourlet分解系数与其父系数之间的相关性,给出非高斯双变量分布模型,应用贝叶斯估值理论推导得到该模型相应的非线性双变量阈值函数。综合SAR图像非对数加性模型和双变量阈值函数,提出基于双变量模型的非下采样Contourlet变换域SAR图像相干斑抑制方法(SNSCTBI)。实验通过对幅度格式和强度格式的SAR图像做相干斑抑制,结果表明该文算法很好地保持了原始图像的辐射特性,有效抑制了同质区域的相干斑,同时边缘等纹理信息保持清晰。     

冗余轮廓波变换的构造及其在SAR图像降斑中的应用

构造了由非抽样塔式分解和方向滤波器组实现的冗余轮廓波变换。文中利用McClellan变换设计非抽样塔式分解中满足精确重构条件的圆对称滤波器组。利用冗余轮廓波变换系数的自适应局部统计模型及最大后验概率法对SAR图像进行降斑处理,并与基于平稳小波和轮廓波变换的降斑算法进行比较。结果表明,提出的算法能有效地去除散斑噪声,并且具有更强的边缘保持能力。     

基于低秩分解和改进的非局部平均的SAR图像相干斑抑制

为抑制合成孔径雷达（SAR）图像成像过程中形成的相干斑噪声,提出了一种基于低秩分解和改进的非局部平均的SAR图像相干斑去噪方法。首先将SAR图像进行对数处理,将乘性噪声转换为加性噪声;然后利用低秩稀疏分解将对数图像分解成低秩图像部分和稀疏图像部分;接着对含噪严重的稀疏图像部分分析其结构张量,生成非局部平均滤波所需的衰减因子,进行改进的非局部平均滤波去噪;最后再做图像合成,经指数变换得到去噪后的SAR图像。实验结果表明,该方法经视觉评价、边缘保持指数（EPI）和等效视数（ENL）等方面评测,具有较好的抑制噪声和保持边缘及纹理细节的能力。