一種抑制SAR圖像相干斑的空域濾波算法

朱磊，霍小波，吳江勇

1.西安工程大學 電子信息學院，西安 710048

2.西安電子科技大學 雷達信號處理國家重點實驗室，西安 710071

一種抑制SAR圖像相干斑的空域濾波算法

朱磊1，2，霍小波1，吳江勇1

1.西安工程大學 電子信息學院，西安 710048

2.西安電子科技大學 雷達信號處理國家重點實驗室，西安 710071

1 引言

合成孔徑雷達（SAR）由于其相干疊加的成像機制，導致在SAR圖像中產生了一種稱為相干斑（speckle）的隨機乘性噪聲[1]，而相干斑的存在嚴重擾亂了SAR圖像的視覺質量，妨礙了特征提取、目標跟蹤等后續解譯處理技術的有效性。因此，抑制SAR圖像中的相干斑，對于改善成像質量，提升后續解譯技術的效果都具有十分重要的意義。

當前，SAR圖像相干斑抑制方法已形成空域濾波、變換域濾波與偏微分擴散濾波三大類[2]。以經典的Lee濾波[3]、Frost濾波[4]及其改進算法[2，5]為代表的空域濾波，利用滑動窗口估計出的圖像局部統計特性實施濾波，具有抑斑能力強，實時性好等優點，但相干斑抑制和邊緣細節保護受窗尺度設置影響較大，容易出現部分區域的噪聲抑制不充分現象。以小波[2，6]與Contourlet變換[7-8]等為代表的變換域濾波，根據變換域子帶系數特征設計濾波策略，能有效抑制高頻噪聲，可較好地兼顧SAR圖像同質區抑斑和邊緣保護，但濾波前后須進行空域與變換域的分解與重構，復雜度高且計算量大，同時容易造成偽吉布斯現象。以各向異性擴散[9]及其改進算法[10-11]為代表的偏微分擴散濾波，借助圖像局部結構特征來控制擴散的強度與方向，從而在抑斑與保護邊緣上均取得了較好的效果，但容易造成圖像動態范圍減小以及擴散迭代次數設置不佳而產生的圖像模糊或相干斑抑制不充分現象。……