[发明专利]一种基于图像后处理的太赫兹SAR图像副瓣抑制方法

说明书

本发明公开了一种基于图像后处理的太赫兹SAR图像副瓣抑制方法，由于雷达信号的脉冲重复频率高于杂波频带宽度，SAR图像两侧存在一定范围的清晰区域，该区域只有噪声，没有成像场景的回波能量，若强点的高副瓣贯穿SAR图像的整个方位向，则选取一定方位宽度的清晰区域，计算噪底数值和每列像素的数值抑制函数，生成数值抑制的模板图像，抑制方位高副瓣，若强点的高副瓣延伸到有限距离范围，则计算图像每个强点的数值抑制函数，生成数值抑制的模板图像，抑制强点高副瓣，降低太赫兹频段SAR图像的棱角效应，抑制强点副瓣，改善SAR图像的总体质量，自动计算抑制倍数，同时抑制方位高副瓣和强点高副瓣，鲁棒性好，为后续目标检测和识别提供良好的图像质量。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体涉及一种副瓣抑制技术。

背景技术

雷达频段越高，棱角效应越明显。反映在SAR图像中，强点的高副瓣会掩盖周围低数值区域。由于信号的杂散和相噪，SAR图像中强点也会产生较高副瓣。有些强点的副瓣会在图像方位扩展一定区域，甚至覆盖整个方位向。

在太赫兹频段，SAR图像的棱角效应尤其明显，图像中某些强点的副瓣强度明显高于周围目标点强度。由于太赫兹雷达器件不够成熟，图像中强点的副瓣进一步抬高。这些强副瓣信息很难通过自聚焦或加窗方法抑制，相同分辨率条件下，太赫兹频段SAR图像质量不如低频段SAR图像。

针对SAR的图像增强方法包括：

在《合成孔径雷达图像增强的正则化方法研究》中，公开了一种SAR图像增强技术。该技术利用正则化算法，通过先验知识实现图像重建的特点，在雷达观测模型基础上，使用正则化算法实现了SAR图像增强。增强后的图像3dB主瓣宽度减小，说明算法有效；

在《基于噪声可见性函数的SAR图像增强快速算法》中，公开了一种SAR图像增强的快速算法。该方法结合人眼视觉特性，引入噪声可见性函数，实现细节层图像的增益控制。充分利用GPU的并行计算能力，有效提高SAR图像增强的实时性；

在《一种改进的基于各向异性微分的SAR图像增强方法》中，公开了一种SAR图像增强方法。该方法在图像梯度方向和垂直于梯度方向构造了两个扩散系数分布函数。在梯度方向不做平滑，在垂直于梯度方向做图像平滑，对图像去噪增强的同时，保证了图像轮廓的清晰度。

现有SAR图像增强的方法，主要是对图像整体的去噪和增强，针对太赫兹视频SAR图像的具体特点，需要新的有针对性的图像增强算法。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的问题，提出了一种基于图像后处理的太赫兹SAR图像副瓣抑制方法，抑制SAR图像中的强点副瓣，提高SAR图像的总体质量和展示效果，为SAR图像后续检测识别提供良好的图像基础，为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。

设SAR图像为I，距离向尺寸为N_r，即图像的行数，方位向尺寸为N_a，即图像的列数；由于雷达信号的脉冲重复频率高于杂波频带宽度，SAR图像两侧存在一定范围的清晰区域，该区域只有噪声，没有成像场景的回波能量，若强点的高副瓣贯穿SAR图像的整个方位向，则选取一定方位宽度的清晰区域，计算噪底数值和每列像素的数值抑制函数，生成数值抑制的模板图像，抑制方位高副瓣；若强点的高副瓣延伸到有限距离范围，则计算图像每个强点的数值抑制函数，生成数值抑制的模板图像，抑制强点高副瓣。