基于多尺度分析的SAR圖像配準融合
發(fā)布時間:2020-02-04 09:06
【摘要】:合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)憑借其全天候、極化方式多樣性、成像分辨率高的工作特點,成為了現(xiàn)代軍事偵查的重要探測裝置。但是單一的SAR成像信息不能滿足現(xiàn)代軍事對打擊目標信息完整性和精確性的要求。隨著多源圖像配準及融合技術(shù)的發(fā)展,具有高辨識度的光學圖像以及具有揭露高溫偽裝的紅外圖像成為了有力的互補信息。本文在多尺度分析的基礎(chǔ)上,針對相干斑抑制、SAR/光學圖像精配準以及SAR/紅外圖像融合展開研究,主要完成如下工作:針對全局濾波在相干斑抑制中的過平滑問題,以及變換域平滑濾波不足的問題,本文提出了基于曲波變換的非局部濾波方法。該方法將SAR圖像變換到曲波域,提取能量集中的低頻子帶系數(shù)進行非局部濾波處理,從而既能夠有效的保持邊緣等信息,同時可以對均勻區(qū)域的相干斑處理并得到較好的抑制效果。經(jīng)過SAR實測圖像的實驗證明,該方法解決了相干斑噪聲抑制過程中邊緣失真嚴重的問題,并且能夠較好的反映相干斑抑制后圖像的對比度。針對圖像配準過程中配準參數(shù)迭代效率較低、相干斑噪聲作為虛假特征點影響配準參數(shù)迭代穩(wěn)定性的問題,本文提出了個體最優(yōu)選取約束的精配準算法,該方法首先對光學圖像采用小波分析,提取角點,通過像素遷移變換到SAR圖像中,根據(jù)梯度平方和的相似性測量準則,優(yōu)化變換參數(shù),采用多項式插值法對光學圖像插值重采樣,最終實現(xiàn)了SAR/光學圖像精配準。經(jīng)過實測圖像的實驗證明,該方法能夠減少虛假特征點的個數(shù),提高變換參數(shù)的搜索效率,實現(xiàn)高精度配準。為了達到源圖像中共同目標信息的增強、減少虛假目標的出現(xiàn)以及背景信息互補的目的,本文提出了基于曲波變換的自適應(yīng)權(quán)值融合策略,該方法對SAR和紅外圖像進行曲波變換,對低頻系數(shù)采用鄰域高斯統(tǒng)計模型,自適應(yīng)確定融合權(quán)值;對于高頻子帶系數(shù),采取絕對值取大的融合策略。經(jīng)過實測圖像實驗證明,該方法能夠充分發(fā)揮曲波在多尺度方向上對圖像紋理信息解釋的優(yōu)越性能,結(jié)合自適應(yīng)權(quán)值的融合策略,更好的保留了源圖中的結(jié)構(gòu)信息。
【圖文】:
雷達平臺的天線將接收到的目標后向散射強度轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像雜,經(jīng)歷過光學處理的階段和模擬電子處理的階段,經(jīng)過的實時數(shù)字處理階段。目前最主要的成像算法包括了多普式成像探測器,它通過天線向目標單元發(fā)射電磁波,經(jīng)過磁波,然后通過累加處理記錄在數(shù)字存儲設(shè)備中,并以矩探測器相對于目標單元運動,平行于雷達探測器運動的方向為距離向。
圖 2.5 離散曲波變換頻域分解圖下的尺度窗函數(shù)為:2 21( ) ( ) ( ) , 0i i iW i [ /2]2 1( ) (2 / )jiV V “半徑窗”函數(shù), ( )iV 為“角度窗”函數(shù),, 為傅里葉變窗的乘積:1 2 1 2( , ) (2 ) (2 )i ii 滿足0 1,在1 1[ , ]2 2 以內(nèi)等于 1,在[ 2 ,2]以就可以用 ( )iW 和 ( )iV 來表示:( ) ( ) ( )i i iU W V 斜率:[ /2] [ /2] [ /2]tan 2 , 2 , ... , 2 1i i ij j j 可記為:( ) ( ) ( )ji i iU W V S
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TN957.52
本文編號:2576291
【圖文】:
雷達平臺的天線將接收到的目標后向散射強度轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像雜,經(jīng)歷過光學處理的階段和模擬電子處理的階段,經(jīng)過的實時數(shù)字處理階段。目前最主要的成像算法包括了多普式成像探測器,它通過天線向目標單元發(fā)射電磁波,經(jīng)過磁波,然后通過累加處理記錄在數(shù)字存儲設(shè)備中,并以矩探測器相對于目標單元運動,平行于雷達探測器運動的方向為距離向。
圖 2.5 離散曲波變換頻域分解圖下的尺度窗函數(shù)為:2 21( ) ( ) ( ) , 0i i iW i [ /2]2 1( ) (2 / )jiV V “半徑窗”函數(shù), ( )iV 為“角度窗”函數(shù),, 為傅里葉變窗的乘積:1 2 1 2( , ) (2 ) (2 )i ii 滿足0 1,在1 1[ , ]2 2 以內(nèi)等于 1,在[ 2 ,2]以就可以用 ( )iW 和 ( )iV 來表示:( ) ( ) ( )i i iU W V 斜率:[ /2] [ /2] [ /2]tan 2 , 2 , ... , 2 1i i ij j j 可記為:( ) ( ) ( )ji i iU W V S
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TN957.52
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前2條
1 張雍吉;范晉湘;段連飛;;基于區(qū)域特征的光學圖像與SAR圖像配準算法[J];合肥學院學報(自然科學版);2008年04期
2 趙健,周明全,謝端,卜起榮;SAR圖像小波域消噪方法[J];西北大學學報(自然科學版);2005年01期
本文編號:2576291
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