基于FABEMD和Goldstein濾波器的SAR艦船尾跡圖像增強方法

張問一 胡東輝 丁赤飚

①(中國科學院空間信息處理與應用系統技術重點實驗室 北京 100190)

②(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

③(中國科學院研究生院 北京 100039)

1 引言

1978年，隨著合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)衛星Seasat的發射，SAR已經證明其在觀測各種海洋現象和艦船目標中的巨大應用價值。在SAR海洋圖像中，除可以觀察到海浪、中/大尺度渦、鋒面和油跡等海洋特征以外，還可觀察到運動艦船和由其產生的尾跡特征。利用 SAR艦船尾跡圖像進行艦船監測對維護領海主權和專屬經濟開發區經濟利益具有重要的軍事和民用價值[1]。相比直接對 SAR圖像中的艦船進行檢測，由于艦船尾跡具有覆蓋面積廣，持續時間長等特點，在艦船目標的檢測、識別和參數提取中具有更加廣泛的應用價值和前景。SAR艦船尾跡圖像中常見的開爾文尾跡常被用于艦船位置和航速的反演[2－5]，而另一種更加常見的湍流尾跡常用于艦船參數和航向的反演[2,3]。然而，艦船尾跡作為一種特殊的海面特征成像機理更為復雜，且 SAR對艦船尾跡的觀測條件，艦船參數和周圍海況參數等均會對 SAR圖像中的艦船尾跡帶來影響，導致觀察到的開爾文尾跡在 SAR圖像上特征紋理常不明顯，可視化效果不佳，影響檢測和識別概率，以及參數提取精度。

目前，已經有許多學者開展 SAR艦船尾跡圖像的增強研究，增強方法主要集中在抑制斑點噪聲和增強艦船尾跡相對背景對比度兩大類。對于第 1類，鄒煥新等人利用小波變換對 SAR艦船尾跡圖像中的斑點噪聲進行抑制并增強航跡線性特征[6]；……