基于等效视数的ISAR干扰效果评估方法

由于逆合成孔径雷达(ISAR)是一种新体制雷达,一些用于评估常规体制雷达干扰效果的方法和手段对于ISAR来说并不适用。综合考虑雷达干扰的原理和图像处理的理论,从等效视数的角度出发,提出了一种新的对ISAR压制干扰效果的评估方法,即采用干扰前后两幅图像的等效视数差来评估干扰效果,该方法能清楚地反映受干扰目标从临界干扰到严重干扰整个过程中目标图像的失真程度,仿真结果表明了该评估方法的正确性和有效性。

复小波包域局部邻域窗口阈值SAR图像去噪

提出一种基于四树复小波包变换的局部窗口阈值SAR图像去噪新方法。该方法利用四树复小波包变换具有的移不变性、良好的方向选择性和对高频信号的细致分析能力等特点,把含噪SAR图像分解成低频逼近子图和若干高频方向子图。通过对方向子图设置合理的阈值来确定最优复小波包基。在保留低频逼近子图复系数不变的同时,利用高频信号系数的邻域相关性和噪声方差随分解尺度增大而迅速衰减的特点,对最优基复小波包系数进行局部邻域窗口阈值收缩处理,从而实现降噪功能。实验结果表明,该方法计算效率高,在等视指数(ENL)、优点图(FOM)等指标上均优于传统的复小波变换、复小波包变换和Curvelet域HMT等去噪方法,能有效地抑制SAR图像斑点噪声的同时,对图像边缘和细节具有较好的保护能力。

SAR图像海岸线检测的区域距离正则化几何主动轮廓模型

合成孔径雷达(SAR)卫星遥感图像可以极大地提高全国海岸线覆盖频率,然而受到海洋波浪所引起的随机海水表面粗糙度的影响,海岸目标与海水背景边界易混淆不清,因此本文提出了基于区域距离正则化几何主动轮廓模型(RDRGAC),引入距离正则项,解决重复初始化水平集函数为符号距离函数的问题,提高了算法收敛速度。此外,将区域面积项系数与SAR图像等效视数(ENL)建立非线性拟合关系,实现RDRGAC模型根据不同SAR遥感图像的自适应调整,改善海岸线自动提取精度。通过河北省北戴河和大连市金州湾SAR数据海岸线提取对比试验,验证了所提方法的有效性。

去除SAR图像斑点的改进型自适应各向异性扩散滤波方法

针对目前基于各向异性扩散技术的 SAR 图像斑点滤波方法的扩散系数与迭代过程控制不够精确的缺点,提出了一种改进的自适应各向异性扩散滤波方法,该方法结合有效视数(ENL)和梯度两种参数,使扩散系数能够自适应不同地物与细微结构,并通过准确地获取迭代过程中平坦区域有效视数以及扩展扩散的临近点个数,更精确地控制迭代过程。实验表明,这种改进的方法在去除斑点噪声、保持点目标和细节边缘信息等方面均优于传统的增强 Lee 滤波法、PM 滤波法和 SRAD 各向异性扩散法。

基于边缘强度映射的SAR图像等效视数非监督估计方法

该文结合边缘强度映射(Edge Strength Map,ESM)对SAR图像等效视数(Equivalent Number of Looks,ENL),提出一种自适应非监督估计方法。该方法先利用各向异性高斯核平行窗通过比率运算生成ESM,进而在简单的图像分块处理基础上,利用一种有效的非监督估计方法分别估计各分块图像在比率ESM下的区域阈值,并由各分块图像的阈值化ESM操作完成对SAR图像的区域划分,然后对非边缘区域中的所有像素在ESM的两次约束下,通过施加大尺度不规则窗完成局部ENL估计,最后通过直方图统计方法从局部ENL中获得全局ENL估计。实验表明:该文方法可有效克服传统空域估计方法 ENL估计值受局域统计方法选择影响大的不足,同时也可避免基于统计模型的估计方法需要相干斑先验信息且对抑斑后SAR图像估计失效的弊端。

一种合成孔径雷达图像阴影和目标检测的方法

提出了一种进行高分辨率SAR（synthetic aperture radar）图像阴影和目标检测的新思路.首先给出了基于等效视数模型的图像RCS（radar cross section）重构算法进行阴影检测,然后通过非线性积累,达到目标检测的目的.与CFAR（constant false alarm rate）检测相比,能够检测到阴影和更多感兴趣的目标.

张量扩散滤波在极化SAR图像降噪中的应用

为完成对全极化SAR图像相干斑噪声的有效抑制,引入了张量扩散模型。分析并引入了规范化的张量扩散模型,并对扩散张量的设计进行了分析。结合全极化SAR图像数据的格式,对扩散方程进行了改造,提出了适用于协方差矩阵数据格式的滤波方程,并给出了算法的实施步骤。对AIRSAR数据集中的样本图像Flevoland进行了定性的、定量的实验,实验结果表明,新的算法能够有效的提高等效视数并保持图像的空间分辨率和SAR数据的极化属性。

ISAR压制式干扰仿真及效果评估

介绍了几种逆合成孔径雷达(ISAR)的压制干扰方法,并针对不同干扰方法进行了计算机仿真。由于ISAR是一种新体制雷达,一些用于评估常规体制雷达干扰效果的方法和手段对于ISAR来说并不适用。综合考虑雷达干扰的原理和图像处理的理论,从等效视数的角度出发,提出了一种新的对ISAR压制干扰效果的评估方法,即采用干扰前后两幅图像的等效视数差来评估干扰效果,该方法能清楚地反映受干扰目标从临界干扰到严重干扰整个过程中目标图像的失真程度,仿真结果表明了方法的正确性和有效性。

基于2D-PWVD的SAR图像相干斑噪声抑制

合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声是影响对SAR图像正确解译的主要因素之一,在二维魏格纳分布的框架内,提出了一种基于二维伪魏格纳威尔分布变换的SAR图像噪声抑制的方法。首先,根据魏格纳威尔分布的理论,阐述了图像的二维伪魏格纳威分布表示,以及分解后的多频段图谱的特性;然后,针对该特性,提出对应的计算处理方法,并将分解图像相加,形成SAR图像噪声抑制后图像;最后,利用MiniSAR实测SAR图像数据进行验证试验,并将结果与均值滤波、LEE滤波和小波软阈值滤波SAR图像噪声抑制算法进行对比分析,结果显示,文中所提算法是有效可行的。

Wishart分布情形下极化SAR图像目标CFAR检测解析方法

等效视数是影响极化合成孔径雷达(Pol SAR)图像恒虚警(CFAR)检测性能的重要参数.目前等效视数的估计大都不是整数,导致已有的基于整数等效视数的CFAR检测方法不再适用.为解决此问题,提出了一种新的Pol SAR图像目标CFAR检测解析算法.首先,在Wishart分布假设下,推导出了多视极化白化滤波(MPWF)检测量的概率密度函数;然后对其积分得到了CFAR检测门限关于等效视数的解析表达式;最后通过仿真数据和AIRSAR实测数据比较了新方法与已有的适用于整数等效视数的检测方法和双参数恒虚警(2P-CFAR)检测方法的CFAR检测性能.结果表明新方法中实际虚警概率与给定的恒虚警概率最为接近,更好保证了CFAR检测的恒虚警假设.

一种面向高异质性极化SAR图像的等效视数非监督估计方法

等效视数(ENL)是极化SAR多视数据统计模型的重要参数。而一些极化SAR图像的自动化应用中,需要在没有人工干预下实现ENL非监督估计。现有的等效视数非监督估计方法在异质程度较高的图像中就难以得到准确估计结果。针对这一问题,该文提出一种将混合区域剔除与纹理信息聚类相结合的等效视数非监督估计方法,有效地减弱了地物混合及纹理两类主要异质因素对估计结果的影响。通过仿真数据和不同复杂度的实际图像验证了该方法的有效性。

K分布下极化SAR图像CFAR检测新方法

在极化合成孔径雷达(PolSAR)图像杂波服从K分布下,已有的基于多视极化白化滤波器(MPWF)的恒虚警(CFAR)检测方法不适用于等效视数为非整数情形.针对此问题,提出了一种具有解析虚警概率表达式的CFAR检测方法.在乘积模型下引入Gamma分布纹理变量后,对MPWF检测量的概率密度函数(PDF)积分得到其累积分布函数(CDF),进而得到虚警概率关于检测门限的解析形式.仿真实验结果表明新方法良好的虚警拟合效果,此外在目标杂波比(TCR)较大时,新方法检测概率更高,反之,检测概率低于已有方法.需说明的是,目前K分布下多视极化匹配滤波(MPMF)检测方法的虚警概率表达式存在错误,因此对K分布下的MPMF检测方法进行了修正并推导出了正确的虚警表达式.

基于字典学习与等效视数的低剂量CT伪影抑制算法

针对低剂量CT图像出现条形伪影的现象,提出了一种基于字典学习与等效视数(ENL)的伪影抑制算法.该方法首先利用平稳小波变换(SWT)对低剂量CT图像进行单层分解,并对高频图像训练字典,然后利用等效视数(ENL)对字典进行分区得到伪影字典和特征字典,并只对特征原子进行稀疏编码,经小波逆变换(ISWT)后得到处理的CT图像;然后,采用双边滤波器对处理后的CT图像进行分解并训练高频字典,通过判断等效视数(ENL)来摒弃伪影字典,从而去除高频图像残留的伪影和噪声,达到抑制条形伪影的目的.实验结果表明,与总变分降噪算法、K-奇异值分解(K-SVD)算法和三维块匹配滤波(BM3D)算法对比,该算法在抑制条形伪影的同时保留了更多的边缘和细节信息,并具有较高的结构相似性和峰值信噪比.

基于低秩分解和改进的非局部平均的SAR图像相干斑抑制

为抑制合成孔径雷达(SAR)图像成像过程中形成的相干斑噪声,提出了一种基于低秩分解和改进的非局部平均的SAR图像相干斑去噪方法。首先将SAR图像进行对数处理,将乘性噪声转换为加性噪声;然后利用低秩稀疏分解将对数图像分解成低秩图像部分和稀疏图像部分;接着对含噪严重的稀疏图像部分分析其结构张量,生成非局部平均滤波所需的衰减因子,进行改进的非局部平均滤波去噪;最后再做图像合成,经指数变换得到去噪后的SAR图像。实验结果表明,该方法经视觉评价、边缘保持指数(EPI)和等效视数(ENL)等方面评测,具有较好的抑制噪声和保持边缘及纹理细节的能力。

基于NSCT和纹理特征的SAR图像相干斑抑制

提出了一种基于非下采样轮廓波变换和纹理特征的合成孔径雷达(SAR)图像相干斑噪声抑制方法。由于SAR图像的相干成像原理,造成其固有的相干斑噪声,对后续的图像处理会造成很大的困难。针对相干斑噪声的抑制问题,利用非下采样轮廓波变换的平移不变特性,结合变换后的高频子带系数的纹理模型特征,生成各子带系数自适应阈值,再经反变换,达到相干斑噪声抑制目的。实验数据表明,该方法经边缘保持指数(ESI)和等效视数(ENL)评测,能较好的抑制噪声,且更好的保持边缘。

对SAR噪声压制干扰仿真与干扰效果评估

合成孔径雷达(SAR)通过二维相关处理获得了距离-方位二维处理增益,有很强的抗干扰能力。介绍了两种对SAR的噪声干扰样式,就射频噪声干扰模式和调频噪声干扰模式对SAR实测数据成像进行了仿真。最后采用等效视数评估方法对仿真的干扰结果进行了对比分析,结果表明射频噪声压制干扰是一种较好的干扰模式。

SAR图像相干斑特征参数假设检验方法

为了快速评估合成孔径雷达(SAR)图像的相干斑质量,选取等效视数(ENL)作为评估指标,给出了单样本参数检验和双样本参数检验两种方法,并用两组实际图像数据进行了实验.实验结果表明,本文方法可以快速准确地判断SAR图像的相干斑质量.

基于子矩阵对数累积量的极化合成孔径雷达图像等效视图数估计新方法

等效视图数是极化合成孔径雷达图像信息处理过程中的关键参数之一.首先提出了基于子矩阵对数累积量的极化合成孔径雷达图像等效视图数估计的最大似然估计方法及其子矩阵联合最大似然估计方法.所提估计方法是基于表征多视极化雷达图像数据的协方差矩阵及其子矩阵的对数累积量建立,打破了原有方法只能应用于图像数据符合高斯相干斑模型而不能应用于图像数据符合多变量乘积相干斑模型的限制,拓展了等效视图数估计方法的适用范围.然后给出了不同阶子矩阵对数累积量估计方法对估计精度的影响,并与已有方法和Cramér-Rao限进行了对比,给出了最佳的最大似然估计方案,同时针对估计方法对样本数目的依赖,给出了对数累积量估计的修正算法.最后对提出的估计方法进行了理论仿真和实测数据验证,结果表明了等效视图数估计新方法的正确性和有效性,特别适用于相干斑的乘积数据模型,提高了极化合成孔径雷达图像模型参数估计的快速性和准确性.