[发明专利]基于变尺度空陷斩波和背景滤波的SAR图像增强方法

摘要

本发明公开了一种基于变尺度空陷斩波和背景滤波的SAR图像增强方法，主要解决现有技术在多目标场景中旁瓣抑制效果较差，及部分图像信息丢失的问题。其实现方案是：1.输入一幅有强旁瓣的SAR图像，并获取其图像矩阵；2.对输入图像矩阵依次进行二维傅里叶变换和四周补零扩展；3.对扩展后的频域矩阵依次进行二维傅里叶逆变换和变尺度空陷斩波处理，得到变尺度空陷斩波处理后的时域矩阵XVS‑SVA；4.对时域矩阵XVS‑SVA进行中值滤波，得到滤波后的时域矩阵XF‑VS；5.对滤波后的时域矩阵XF‑VS进行背景滤波处理，得到修正后的图像时域矩阵XR‑VS，并输出图像。本发明能在多个强散射点场景中有效抑制旁瓣，保留更多的图像信息，可用于图像检测与识别。

主权项

基于变尺度空陷斩波和背景滤波的SAR图像增强方法，包含：(1)输入一幅带有明显旁瓣的SAR图像，得到该图像矩阵的方位向点数N和距离向点数M；(2)定义输入的SAR图像函数为：g(n)＝I(n)+jQ(n)，其中g(n)代表第n行复数元素，I(n)为其实部，Q(n)为其虚部，j代表虚数单位；(3)对输入的SAR图像进行二维傅里叶变换，得到图像的频域矩阵，并对该频域矩阵进行四周补零，使其大小变为得到扩展后图像的频域矩阵，其中为扩展倍数，的取值为2或4；(4)对扩展后图像的频域矩阵进行二维逆傅里叶变换，得到扩展后图像的时域矩阵XEP；(5)对扩展后图像的时域矩阵XEP进行变尺度空陷斩波处理：5a)沿距离向对时域矩阵的实部和虚部分别进行变尺度空陷斩波处理，得到扩展后图像的时域矩阵的实部输出IRa(n)和虚部输出为QRa(n)；5b)沿方位向对距离向处理后的时域矩阵XRa的实部和虚部分别进行变尺度空陷斩波处理，得到扩展后图像的时域矩阵的实部输出IAz(m)和虚部输QAz(m)；(6)对变尺度空陷斩波处理后的时域矩阵XVS‑SVA进行中值滤波处理，得到滤波后的时域矩阵XF‑VS；(7)对滤波后的时域矩阵XF‑VS进行背景滤波处理：7a)构造背景矩阵XBG；7b)对背景矩阵进行加权，得到加权后的背景矩阵XW‑BG；7c)对加权后的背景矩阵XW‑BG进行中值滤波，得到滤波后的背景矩阵XF‑BG；7d)对滤波后的时域矩阵XF‑VS取模值，并将其中的零值替换为滤波后的背景矩阵XF‑BG中与该零值相同位置的模值，得到修正后的图像时域矩阵XR‑VS；(8)对修正后的图像时域矩阵XR‑VS进行倍下采样，得到大小为M×N的图像增强后矩阵XVS‑BG，并输出图像。