基于稀疏表示和非局部均值的SAR圖像去噪算法研究
本文選題:SAR圖像去噪 + 非局部均值; 參考:《西安電子科技大學》2014年碩士論文
【摘要】:合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)作為一種主動的遙感觀測系統(tǒng),由于其輻射的電磁波所具有的獨特性質使得這種成像方法不受光照,天氣等的影響,可以全天時全天候實現對地觀測,在軍事和民用領域得到廣泛應用。隨著計算機技術的發(fā)展,自動化的目標識別技術被用在越來越多的場合。但是雷達系統(tǒng)的相干成像機制使得獲取的SAR圖像含有很強的相干斑噪聲,這種乘性噪聲嚴重破壞了圖像的信息內容,從而導致對SAR圖像的解譯,識別變得相當困難,因此非常有必要對SAR圖像的相干斑進行抑制。盡管近30多年來各類降斑技術取得了很大的發(fā)展,但是這些算法很難在SAR圖像相干斑噪聲抑制與圖像的邊緣細節(jié)、結構、輻射特性保持之間取得平衡。隨著對降斑后的SAR圖像的質量要求越來越高,因此需要設計更強有力的算法對SAR圖像進行降斑處理。由于近年來稀疏表示理論研究取得的巨大進展以及非局部均值算法在圖像處理中的成功應用,本文在分析SAR圖像相干斑統(tǒng)計特性的基礎上,提出了基于稀疏表示和非局部均值技術的SAR圖像相干斑抑制算法及其改進算法,主要工作如下:分析了近年來在圖像處理中得到廣泛應用的稀疏表示模型和非局部均值算法,鑒于非局部逼近稀疏表示模型在自然圖像處理中的優(yōu)良性能,我們將其推廣應用于SAR圖像的處理當中。由于SAR圖像的乘性相干斑與自然圖像的加性高斯噪聲在分布特性方面有著很大的不同,為了驗證SAR圖像是否適用于該模型,我們先做了初步的統(tǒng)計實驗與分析。將進行過對數變換的原始SAR圖像劃分成重疊的子圖像塊,并對這些子圖像塊應用K-means聚類算法和主成分分析算法學習得到一個冗余字典,接著對含噪子圖像塊進行自適應稀疏編碼和使用非局部均值算法估計無噪SAR圖像子塊的稀疏編碼系數估計值,并用迭代閾值收縮算法得到降噪后的編碼系數。在逆變換回對數域后,我們又對對數域SAR圖像進行了偏差糾正,以提升降斑效果。鑒于對數變換后SAR圖像的噪聲并不嚴格符合高斯分布,在原非局部逼近稀疏表示模型中所使用的高斯相似性度量用在對數域的SAR圖像處理當中是不合適的。我們在討論對數域SAR圖像噪聲分布特性的基礎上,基于廣義似然比準則推導了一種新的相似性度量公式,實驗證明了這種改進取得了良好的效果,尤其在SAR圖像視數較低的情況下效果尤其明顯。對于本論文中提出的降斑算法,我們都進行了模擬相干斑圖像和真實SAR圖像的測試,并使用了多個評估準則和對比算法來驗證其降斑性能以及圖像的細節(jié)信息保持能力,實驗結果證明了我們所提算法的有效性。
[Abstract]:As a kind of active remote sensing observation system , synthetic aperture radar ( SAR ) has been widely used in the field of military and civilian applications because of its unique property .
【學位授予單位】:西安電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TN957.52
【相似文獻】
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,本文編號:1822541
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