[发明专利]一种X波段雷达图像同频干扰去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种图像处理方法。

背景技术

从X波段航海雷达图像中获取船舶周围海面环境的实时信息，对保障航行安全以及海上勘探或其他海上作业具有非常重要的意义。另外，X波段航海雷达采集到的海浪回波数据图像在海浪评价与分析中也具有很重要的科研价值。很多科研工作者尝试利用这些雷达图像来反演海浪信息，以便获得海浪的实时状态，如海浪的波高、方向和周期等。但是，X波段航海雷达获取的图像数据很容易受到噪声的干扰，从而影响图像的判读和后续分析，如雷达内部的热噪声、同频干扰噪声等。其中同频干扰噪声所占的比例最大，在图像上主要表现为呈射线状的高强度回波值。同频干扰噪声使X波段雷达图像的质量降低，影响图像的解译精度，对后续的处理工作十分不利。因此，如何有效地去除或减少同频干扰噪声的影响，不仅是对X波段雷达图像进行准确解译的基础，也是增加图像数据有效性的一个重要途径，具有十分重要的实际意义。

传统的去除X波段航海雷达图像中同频干扰噪声的方法主要有中值滤波、小波变换滤波、形态学滤波等方法。这些滤波方法是一般意义上的图像滤波方法，没有考虑X波段雷达图像中同频干扰噪声的特有性质，因此，在抑制同频干扰噪声的同时也破坏了X波段雷达图像的完整性，人为地破坏了图像的完整性。

唐艳红等人提出了一种抑制同频干扰噪声方法是利用X波段航海雷达图像同频干扰噪声在时间连续的多幅图像间不相关的性质，利用时间上连续的32副图像上同一位置点灰度值的跃迁程度来检测同频干扰噪声的位置。然后再利用同频干扰噪声呈射线状的性质，使用中值滤波方法对同频干扰噪声进行抑制。但是，该方法也存在一些问题，如（1）对同频干扰噪声位置定位能力不足，（2）虽然同频干扰噪声呈射线状，但在射线上进行中值滤波会造成一定误差。

因此，如何根据X波段雷达图像中同频干扰噪声的性质，找到一种切实有效的检测方法来将同频干扰噪声检测出来，并使用一定的滤波方法将检测出来的同频干扰噪声去除掉，是很多研究人员不断努力的目标。

发明内容

本发明的目的在于提供可以在尽可能不破坏X波段航海雷达图像原始信息的前提下，检测并去除同频干扰噪声的影响的一种X波段雷达图像同频干扰去除方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种X波段雷达图像同频干扰去除方法，其特征是：

（1）使用Sobel边缘检测算子检测同频干扰噪声，得到同频干扰噪声位置标记图像：

选用Sobel算子的简化2×2的卷积模板Gx=-11-11,]]>用G_x来检测并标记雷达图像中同频干扰噪声所在的位置，设一副X波段航海雷达图像为X∈M×N，其中M表示雷达扫射的半径，N表示扫描一圈的线数，X的像素值表示雷达图像回波强度值，初始化一个同频干扰噪声位置标记图像矩阵F∈M×N，使用G_x检测X波段航海雷达图像中同频干扰噪声的具体实现如下：

使用卷积模板G_x在X波段航海雷达图像上遍历一次，得到同频干扰噪声位置标记图像矩阵F；

（2）对步骤（1）得到的同频干扰噪声位置标记图像进行二值化处理，得到新的同频干扰噪声位置标记图像：

选用阈值η，将F中高于阈值η的位置当做同频干扰所在的位置，低于阈值η的位置当做非同频干扰所在位置，如下式所示。