[发明专利]一种基于各向异性扩散方程的SAR图像降斑方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种基于各向异性扩散方程的SAR图像降斑方法及系统，该方法包括：读取SAR图像的二阶矩数据；对二阶矩数据进行综合计算，得到总功率图像和局部统计数据；将总功率图像和局部统计数据对应覆盖上一次的数据；对总功率图像进行高斯平滑处理，计算x和y方向的偏导数；将x和y方向的偏导数对应覆盖上一次的数据；根据x和y方向的偏导数计算结构张量函数；对总功率图像进行计算，得到扩散率函数值；计算扩散张量函数；对二阶矩数据分别进行一次扩散；更新扩散次数，完成降斑。本发明提供的技术方案，适用于全极化和单极化SAR图像，在对全极化SAR图像进行相干斑降噪时，极化通道之间无交叉串扰，且能保持图像中每个二阶矩数据的正定性。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于各向异性扩散方程的SAR图像降斑方法及系统。

背景技术

合成孔径雷达(包括单极化或者全极化合成孔径雷达)观测地面目标时，发射天线发出电磁波，地面上的单个分辨单元内有多个散射目标点，合成孔径雷达接收天线收集到的回波为分辨单元内部各个散射点子回波的矢量和。由于分辨单元总的回波强度与合成孔径雷达发射天线及接收天线的视角有关，视角改变将引起子回波之间的相位关系发生变化，从而导致接收到的总回波的幅度相应改变。如果某分辨单元内的各个子回波相位关系比较接近时，各个子回波矢量相加的结果将是一个幅度值特别大的回波矢量，对应的分辨单元的成像结果为一个“亮斑”。即使是相对比较平坦的地面区域，例如湖面、沙滩、田野，其成像结果也会出现“亮斑”，对应的专业术语为：“相干斑”。合成孔径雷达的相干合成方法不可避免地在成像结果中引入“相干斑”，相干斑噪声是合成孔径雷达成像结果的固有噪声。合成孔径雷达图像的相干斑噪声会严重影响图像所包含的信息(空域信息、物理属性信息)，相干斑噪声会不同程度地影响后期的各类遥感应用流程中参数求解的精度，例如：合成孔径雷达图像的极化分解、合成孔径雷达图像的分类。因此，在利用合成孔径雷达图像(单极化或者全极化)进行遥感应用之前，必须先实施相干斑滤波处理。

现有技术中，各向异性相干斑滤波(Speckle reducing anisotropic diffusion,SRAD)方法是一种仅适用于单极化合成孔径雷达图像相干斑滤波的方法，从原理上看，该方法是借助了各向异性扩散方程，该方法所达到的相干斑降噪性能与其他方法相比有明显优势，但不足得是其仅能适用于单极化，也就是说，在面对全极化合成孔径雷达图像时，现有技术没有提供有效技术方案去实施相应的相干斑滤波处理。

发明内容

本发明提供一种基于各向异性扩散方程的SAR图像降斑方法及系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于各向异性扩散方程的SAR图像降斑方法，该方法包括：

S11、读取SAR图像的二阶矩数据，所述二阶矩数据包括T₁₁、T₂₂、T₃₃、Re(T₁₂)、Im(T₁₂)、Re(T₁₃)、Im(T₁₃)、Re(T₂₃)和Im(T₂₃)；

S12、对所述二阶矩数据中的T₁₁、T₂₂、T₃₃进行综合计算，得到总功率图像和局部统计数据；

S13、将计算得到的所述总功率图像和局部统计数据对应覆盖上一次扩散的数据；

S14、对所述总功率图像进行高斯平滑处理，并根据处理后的总功率图像分别计算x和y方向的偏导数；

其中，平滑参数为σ；

S15、将计算得到的x和y方向的偏导数对应覆盖上一次扩散的数据；