[发明专利]一种相干斑抑制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术，具体涉及一种相干斑抑制方法和装置。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)属于相干成像系统，可以全天时、全天候工作，获得高分辨率的SAR图像，但SAR图像会受到相干斑噪声的影响。相干斑的存在，将直接影响图像的质量，尤其是高分辨率SAR图像的细节特性，进而干扰图像判读等工作。

空域自适应滤波是较为常用的SAR图像处理方法，比较常见的有Lee滤波、Kuan滤波、Frost滤波、Gamma MAP滤波等。然而，这些滤波算法都是在假设信号和斑点噪声都是平稳过程、且像元统计参数(如均值、方差等)等同于窗口内所有元素统计参数的基础上建立滤波模型的，而上述假设通常只有在图像同质区域内才成立、有效。由于实际SAR图像的同质区域具有任意性，因而窗口内的数据一般不满足同质区域的条件，经过滤波处理后，在去除斑点的同时也会平滑图像的有效信息，从而导致保持边缘细节的效果欠佳。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种相干斑抑制方法和装置，以有效抑制相干斑。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种相干斑抑制方法，该方法包括：

根据是否与中心像素统计特性相近，对图像的窗口内的像素进行区分；在所述窗口上建立噪声模型，并基于所述噪声模型进行滤波估计，完成对窗口内中心像素的相干斑抑制。

所述根据是否与中心像素统计特性相近，对图像的窗口内的像素进行区分的过程包括：

根据图像的概率统计模型计算窗口的判决区间，将窗口内落在判决区间的像素标记为红像素，落在判决区间外的像素标记为黑像素，完成包括红像素和/或黑像素的红黑窗的构建。

完成所述红黑窗的构建时，选取包含窗口中心像素的闭区间作为红像素的判决区间，记这个区间为[I₁，I₂]；并且，为了计算I₁和I₂，预先给定所述区间上的概率积分ξ，即：

基于所述噪声模型进行滤波估计时，利用最小均方误差MMSE准则对噪声模型进行滤波估计。

利用MMSE准则对噪声模型进行滤波估计时，在得到红黑窗的噪声方差后，计算红黑窗内红像素的均值、方差，据此得到窗口内中心像素的滤波结果。

进行所述滤波估计之前，该方法还包括：进行强散射点保护；对被标记为强散射点的像素，不进行所述滤波估计。

一种相干斑抑制装置，该装置包括像素划分单元、滤波器；其中，

所述像素划分单元，用于根据是否与中心像素统计特性相近，对图像的窗口内的像素进行区分；

所述滤波器，用于在所述窗口上建立噪声模型，并基于所述噪声模型进行滤波估计，完成对窗口内中心像素的相干斑抑制。

所述像素划分单元在根据是否与中心像素统计特性相近，对图像的窗口内的像素进行区分时，用于：

根据图像的概率统计模型计算窗口的判决区间，将窗口内落在判决区间的像素标记为红像素，落在判决区间外的像素标记为黑像素，完成包括红像素和/或黑像素的红黑窗的构建。

完成所述红黑窗的构建时，所述像素划分单元用于选取包含窗口中心像素的闭区间作为红像素的判决区间，记这个区间为[I₁，I₂]；并且，为了计算I₁和I₂，预先给定所述区间上的概率积分ξ，即：

基于所述噪声模型进行滤波估计时，所述滤波器用于利用最小均方误差MMSE准则对噪声模型进行滤波估计。

利用MMSE准则对噪声模型进行滤波估计时，所述滤波器用于在得到红黑窗的噪声方差后，计算红黑窗内红像素的均值、方差，据此得到窗口内中心像素的滤波结果。

所述滤波器还用于：在进行所述滤波估计之前，进行强散射点保护；对被标记为强散射点的像素，不进行所述滤波估计。

所述像素划分单元设置于图像处理器中。

本发明抑制相干斑的技术，解决了现有滤波算法中普通矩形窗口内数据不满足滤波模型对同质区域要求的问题，在保证相干斑抑制水平的同时，具有比现有技术更强的边缘和细节保持能力，而且有着更好的图像视觉效果；同时，从等效视数和边缘保持系数等客观评价指标来看，本发明也能够非常有效地抑制图像相干斑，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例的红黑窗判决区间示意图；

图2为本发明实施例的红黑窗算法流程图；