专利名称：基于相似块的sar图像预处理方法
技术领域：
本发明属于图像处理技术领域，涉及一种基于同质相似块的SAR图像预处理方法，可用于SAR图像应用前的预处理。
背景技术：
合成孔径雷达SAR所成的图像具有全天候、全天时、高分辨率和强大的穿透能力等特点，因此，这种图像被广泛的应用到目标识别、变换检测和水面监视等领域。然而，SAR图像易被乘性噪声所腐蚀，这种噪声来自后向散射雷达反射的连续干扰，这种斑点噪声毁坏了 SAR图像辐射测量的分辨率，同时影响到背景分析的性能和理解任务。随着SAR图像在军事和民用方面得到广泛应用，SAR图像处理成为SAR技术的又一个研究重点。SAR图像中包含了大量由于成像界面上散射点的相干回波随机干涉而造成的相干斑，这些斑点噪声会极大降低图像分割、边缘检测、特征提取、目标识别和其它信息处理技术的有效性，使得SAR图像处理不能达到预期目标。因此，对SAR图像的处理前的预处理是一个不可缺少的过程。预处理的目的就是在抑制图像噪声的同时保留图像的特征信息，像图像纹理，边缘和点状目标等。这和图像的去噪有很大的差别，去噪是要尽可能的去除噪声，这样就会过平滑图像的纹理，图像结构信息如边缘、线性体、点等目标会在一定程度上被模糊或滤除，不利于后续图像的处理。目前常用的SAR图像预处理方法主要有两种:1)3X3块均值方法；2) 3 X 3MMSE方法。3 X 3块均值方法得到的预处理图像有较好的同质区域平滑能力，但是强反射点目标的亮度被严重压缩，而且边缘也被很大程度上模糊；3X3MMSE方法能较好的保持同质区域平滑能力，同样会压缩强反射点目标的亮度，图像的纹理细节变的模糊，不利于后续处理。
发明内容
本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出了一种基于同质相似块的SAR图像预处理方法，以使处理后的图像能够很好的保持同质区域的平滑能力，同时保护图像的强反射点目标和图像纹理结构信息，利于图像的后续处理。实现本发明目的的技术关键是在用块计算相似性的时候，对图像块旋转，使相似块的相似性计算更准确；同时在同质相似块的基础上引进了比值分布概率，其技术方案包括如下步骤:(I)对于输入大小为(m，n)的L视SAR图像V，计算出所有像素点的方差系数CV，得到方差系数矩阵K ；(2)设定方差系数分类阈值! ，对输入的SAR图像V进行分类，如果图像V中的像素点Xu在方差系数矩阵K中的方差系数小于阈值Ict，则执行步骤(3)，否则执行步骤(4)；(3)将以该像素点Xi,」为中心的3 X 3块内像素的均值作为该像素点预处理后的像
素值；
(4)对像素点xi;」的8邻域像素点X1, 1=1，2，…，8，取以像素点X1为中心的3X3块V1,对块V1采取旋转操作,使以像素点Xi，j为中心的3X3块和以像素点X1为中心的3X3 V1中同质的区域处在相同的位置，把V1旋转后的块记为^ ；(5)计算像素点Xi,」与其8邻域像素点X1, 1=1，2，...，8基于块比值概率的相似性距离:5a)取像素点'」为中心的3X3块Viij,由步骤(4)得到其邻域像素点X1,1=1，2，...，8翻转后的的3X3块？,；5b)计算上述两个像素块Vi,」和A的比值:
权利要求
1.一种基于相似块的SAR图像预处理方法，包括如下步骤: (1)对于输入大小为(m，n)的L视SAR图像V，计算出所有像素点的方差系数CV，得到方差系数矩阵K ； (2)设定方差系数分类阈值Ict，对输入的SAR图像V进行分类，如果图像V中的像素点Xu在方差系数矩阵K中的方差系数小于阈值Τ ，则执行步骤(3)，否则执行步骤(4); (3)将以该像素点Xu为中心的3X3块内像素的均值作为该像素点预处理后的像素值； (4)对像素点Xi,」的8邻域像素点X1,1=1，2，…，8，取以像素点X1为中心的3X3块V1,对块V1采取旋转操作，使以像素点Xi,」为中心的3X3块和以像素点X1为中心的3X3块V1中同质的区域处在相同的位置，把V1旋转后的块记为； (5)计算像素点Xi，」与其8邻域像素点X1,1=1，2，…，8基于块比值概率的相似性距离: 5a)取像素点为中心的3X3块Vi，」，由步骤(4)得到其邻域像素点X1,1=1，2，…，8翻转后的的3X3块Ψ,; 5b)计算上述两个像素块Vi」和？,的比值Rk:
2.根据权利要求1所述的一种基于相似块的SAR图像预处理方法，其中步骤(I)中所述的计算出所有像素点的方差系数CV，得到方差系数矩阵K，按如下步骤进行: la)像素点Xi,j，i e [l，m]，j e [I, η]处的方差系数CVi,」的计算公式为:
3.根据权利要求1所述的一种基于相似块的SAR图像预处理方法，其中步骤(2)中所述的设定方差系数分类阈值Τ ，阈值Tct按如下公式计算: 2a)若输入的是L视幅度SAR图像，阈值Tct由以下公式计算:
4.根据权利要求1所述的一种基于相似块的SAR图像预处理方法，其中步骤(5c)中所述利用比值分布概率公式计算出像素点Xi的比值出现的概率P (ri，k)，分两种情况进行计算: 如果输入的SAR图像V是幅度图像，其概率P(I^k)由以下比值分布概率公式计算:
全文摘要
本发明公开了一种基于相似块的SAR图像预处理方法，主要克服现有方法不能保持图像纹理细节和压缩强反射点目标的问题。其实现过程是(1)对输入的SAR图像，并计算图像的方差系数矩阵；(2)利用方差系数，将图像像素点分为平滑区域和纹理细节区域；(3)对平滑区域采用均值滤波得到处理后的像素值；(4)对纹理细节区域，采用旋转操作；(5)依据比值概率分布得到相似性度量公式，并计算待处理点与其8邻域像素点的相似性；(6)取待处理点和与它最相似的3个点的均值作为该像素点的灰度值。(7)计算出所有像素点的恢复值，得到预处理图像。本发明在抑制噪声的同时能够更好的保护图像的纹理和结构信息，能很好的保持强反射点目标，可用于图像应用前的预处理。
文档编号G06T5/00GK103077499SQ20131000810
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月9日 优先权日2013年1月9日
发明者钟桦, 焦李成, 于艳青, 马晶晶, 马文萍, 侯彪, 黄捷, 张小华 申请人:西安电子科技大学