[发明专利]基于最优极化比的未定标机载SAR图像海尖峰抑制方法

说明书

一种基于最优极化比的未定标机载SAR图像海尖峰抑制方法，包括步骤如下：根据SAR接收感兴趣区域的原始数据生成并保存单视复图像；选取所述单视复图像海洋背景子块，并作方位向多视处理，得到背景子块的双极化强度数据；针对背景子块进行处理，遍历极化比的理论值，结合所述背景子块的双极化强度数据计算得到多幅极化差图像；计算每幅极化差图像和HH极化SAR图像之间的归一化均方误差，取所述归一化均方误差最大时对应的极化比理论值，定义为最优极化比；根据所述最优极化比和感兴趣区域数据均值的比值修正HH极化强度，计算得到极化差图像，实现海尖峰抑制。

技术领域

本发明属于合成孔径雷达图像处理领域，具体涉及一种基于最优极化比的未定标机载SAR图像海尖峰抑制方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是以微波谱段的电磁波作为探测载体，借助合成孔径实现对观测对象高精度二维成像的信息获取技术。与传统光学成像相比，SAR具有全天时、全天候、分辨率高、观测范围广的优势。海洋观测是SAR的重要应用方向之一，SAR可以探测海浪、内波、涡旋、锋面等多种海洋现象，可以反演风场、流场等矢量信息，而且可以对油膜、舰船进行识别分类。随着高分辨率需求的提升，SAR逐渐向高频波段发展，但是在高频SAR海洋图像中，以破碎波为主的海尖峰表现非常强，给SAR图像解译、目标识别带来困难。

传统的海尖峰抑制方法一般是利用杂波纹理与其他海洋现象在空间分布上的波长和方向等几何特征差异，采用傅里叶分析、小波分析等方法，来进行滤波。这些方法虽然在一定程度上可以抑制海尖峰的干扰，但是由于其他海洋现象与海尖峰很多时候在频域或者小波域有显著的重叠区域，采用滤波的方法在抑制海尖峰的同时也会对其他海洋现象的纹理有一定损失。

海尖峰除了在空间波长、方向等几何特征与其他海洋现象有差异外，另外一个重要的差异是散射特性的差异。常规的SAR图像处理中往往只利用海面纹理几何特性，而忽视了海面散射特性。极化SAR通过发射和接收不同方向的电磁波可以区分不同的目标的散射特性，因此极化SAR回波数据中除了包含海面的几何特征信息以外还包含散射特征信息，可以充分利用目标的散射信息进行数据处理。极化SAR海面回波可以分解成Bragg散射分量和非极化分量，其中海尖峰是由破碎波为主的非极化分量组成的，由于非极化分量在同极化SAR数据中表现相同，所以极化差图像可以有效的去除非极化分量，实现海尖峰的抑制。极化差计算的一个基本要求是对SAR数据进行辐射定标，但是机载SAR海洋数据定标困难而且已有的一些同极化数据未进行辐射定标，直接进行极化差的计算不满足物理意义。

以上分析显示，现有的海尖峰抑制方法多从变换域出发，只考虑到海尖峰的几何特性，通过滤波的方法对海尖峰进行抑制。考虑海尖峰的散射特性，极化差虽然可以有效的抑制海尖峰，但是针对未辐射定标的机载数据，给极化差的计算带来困难。

现有的海尖峰抑制方法多从变换域出发，只考虑到海尖峰的几何特性，通过滤波的方法对海尖峰进行抑制，这些方法在抑制海尖峰的同时也会对其他海洋现象的纹理造成一定损失；新的思路根据海面的极化散射特性来抑制海尖峰，极化差虽然可以有效的实现海尖峰抑制，但是如果机载SAR数据未进行辐射定标，极化差将无法进行计算。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于最优极化比的未定标机载SAR图像海尖峰抑制方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种基于最优极化比的未定标机载SAR图像海尖峰抑制方法，包括步骤如下：

根据SAR接收感兴趣区域的原始数据生成并保存单视复图像；

选取所述单视复图像海洋背景子块，并作方位向多视处理，得到背景子块的双极化强度数据；

针对背景子块进行处理，遍历极化比的理论值，结合所述背景子块的双极化强度数据计算得到多幅极化差图像；