[发明专利]基于区域与像素耦合相似性度量的图像相干斑抑制方法

说明书

本发明提供一种基于区域与像素耦合相似性度量的图像相干斑抑制方法，包括：获取单极化SAR图像并构建所述SAR图像的均值图和标准差图；基于3×3的邻域窗构建所述SAR图像的变差系数图；基于所述均值图与标准差图构建相似性度量；将所述变差系数图构建伽马函数衰减系数；基于所述变差系数图自适应选取相似块尺寸；根据相似性度量计算以目标点为中心的搜索窗中的所有相似性距离并进行加权，联合伽马函数衰减系数共同构建出非局部均值算法中的权重值，进而计算目标点的估计值；循环计算每一像素点的权重并估计出最终的像素值，从而获得抑制图像。

技术领域

本发明涉及遥感图像处理技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于区域与像素耦合相似性度量的图像相干斑抑制方法。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)以其全天时、全天候的能力而在目标识别、地物分类、船舶监测等多个领域得到了广泛的应用。然而由于合成孔径雷达相干成像本身机理的原因，每个地面分辨单元的回波是由多个散射点的回波相干叠加的结果，这会导致振幅和相位产生随机衰落，而这种现象在合成孔径雷达图像上会表现或明或暗的斑点，这种斑点称为相干斑，而这种相干斑的存在对后续图像解译带来困难，这使得研究SAR图像相干斑抑制具有重要的意义。

非局部均值可以表示为

其中NL_v(i)为像素i的估计值,W(i,j)为像素块i与搜索窗中像素块j的权重，v(j)为搜索窗中的各个像素的值,这里W(i,j)可以表示为：

其中d为像素块i与搜索窗中像素块j的相似性距离，h为衰减系数。

基于SAR图像的非局部均值方法仍存在以下问题：1)针对FI距离在后向散射系数较高时相邻的不同同质区域的相似性度量差异较小，导致非相似同质区域对同质区域加重平滑的问题，2)光学的方法或者因图像成像机理差异并不适用SAR图像，导致衰减系数确定困难。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请提供了一种基于区域与像素耦合相似性度量的图像相干斑抑制方法。通过构建相似性距离克服了非相似同质区域对同质区域加重平滑的问题。同时基于伽马分布演变的自适应衰减系数方法，降低了衰减系数的计算难度。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于区域与像素耦合相似性度量的图像相干斑抑制方法，包括：

获取单极化SAR图像并构建所述SAR图像的均值图和标准差图；

基于3×3的邻域窗构建所述SAR图像的变差系数图；

基于所述均值图与标准差图构建相似性度量；

将所述变差系数图构建伽马函数衰减系数；

基于所述变差系数图自适应选取相似块尺寸；

根据相似性度量计算以目标点为中心的搜索窗中的所有相似性距离并进行加权，联合伽马函数衰减系数共同构建出非局部均值算法中的权重值，进而计算目标点的估计值；

循环计算每一像素点的权重并估计出最终的像素值，从而获得抑制图像。

进一步地，构建所述SAR图像的变差系数图，包括分别计算每个搜索窗的变异系数，并对所述变差系数做归一化处理，得到变差系数图。

进一步地，基于所述均值图与标准差图构建相似性距离，包括：根据以下公式求取相似性度量：