[发明专利]基于相似值的SAR图像相干斑非局部均值抑制方法

说明书

本发明提出了一种基于相似值的SAR图像相干斑非局部均值抑制方法，用于解决现有技术中存在的相干斑噪声抑制能力较弱的技术问题，实现步骤为：对SAR图像Isubgt;1/subgt;进行预处理；计算SAR图像Isubgt;2/subgt;的等效视数L和噪声标准差计算SAR图像Isubgt;2/subgt;的邻域窗边长w1和搜索窗边长w2；对SAR图像Isubgt;2/subgt;进行区域划分；获取每个图像块usubgt;p/subgt;的邻域；基于相似值计算每个图像块usubgt;p/subgt;与其每个邻域图像块usubgt;q/subgt;之间的滤波权值ω(usubgt;p/subgt;,usubgt;q/subgt;)；获取SAR图像Isubgt;1/subgt;相干斑非局部均值抑制结果。

技术领域

本发明属于雷达图像处理技术领域，涉及一种SAR图像相干斑抑制方法，具体涉及一种基于相似值的SAR图像相干斑非局部均值抑制方法，可用于对SAR图像进行分类、目标检测和识别。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)具有全天时，全天候工作，穿透能力强的优点，被广泛应用于目标检测识别等领域。但是由于SAR相干成像技术往往使获得的SAR图像具有大量的相干斑噪声，严重影响了后续的SAR图像处理与解译。因此，相干斑抑制是SAR图像预处理过程中的重要步骤，具有重要的研究意义与实用价值。

评价SAR图像相干斑抑制能力的指标主要有三个，第一个是等效视数(EquivalentNumbers of Looks,ENL)，用来评价SAR图像匀质区域的光滑程度的一个指标，ENL值越高，表示图像上的匀质区域光滑度越好；第二个是边缘保持指数(Edge Preservation Index,EPI)，用来评价滤波处理后对图像的水平/垂直方向的边缘保持能力，EPI值越接近1，表示边缘保持能力越强；最后一个是SAR原始图像与相干斑抑制后的SAR图像的比值图像，用来评价SAR图像相干斑抑制方法对图像纹理细节的保留程度，对应的比值图像含有的纹理结构越少，说明该抑斑方法对图像纹理细节的保留程度越高。

目前，SAR图像成像后的相干斑抑制主要分为基于空域滤波的方法、基于变换域滤波的方法和基于非局部均值滤波的方法。基于空域滤波的方法典型算法包括Lee滤波，Kuan滤波和各向异性扩散滤波(Speckle Reducing Anisotropic Difffusion，SRAD)算法，该类算法直接对图像像素进行处理，较为简单，但并未考虑到局部结构信息，导致SAR图像的细节处理不理想；基于变换域滤波的方法典型算法包括小波变换的阈值去噪方法和多尺度的几何滤波方法，该类方法可以较好的保留图像的水平、垂直和对角的边缘信息，但是存在参数估计和处理速度相对较慢的问题；以上两类方法都只考虑了图像的局部信息，而基于非局部均值滤波的方法主要是衡量当前像素点和其邻域内以其他像素点为中心的窗内像素之间的相似度从而进行图像处理的方法，典型算法主要包括非局部均值(Non LocalMeans，NLM)滤波算法和三维块匹配滤波(Block Matching and 3D Filtering，BM3D)算法。BM3D算法是在NLM算法的基础上改进得到的，虽然去噪效果较好，但是时间空间复杂度远大于NLM算法，不便于实时处理。

基于非局部均值算法的SAR图像相干斑抑制算法可以较好的保持图像的边缘细节信息，例如申请公布号为CN111783583A，名称为“基于非局部均值算法的SAR图像相干斑抑制方法”的专利申请，公开了一种基于非局部均值算法的SAR图像相干斑抑制方法，该方法需要首先设置图像子块邻域大小，搜索域大小；选取图像中的一个像素点，计算其自适应二值权值矩阵；选取搜索域内任一像素点，计算两个像素的邻域块之间的比率距离，并计算像素权重，利用像素权重计算滤波后的像素灰度值。该方法利用比率距离代替欧氏距离来测量两个图像块的相似性，采用一个二值加权矩阵剔除邻域内与中心像素差异过大的像素点。但是该方法依赖于初始设置参数，且在计算像素权重时，没有考虑到SAR图像的强度和结构特性，抑制SAR图像相干斑噪声的能力较弱。

发明内容