超高分辨率PolSAR圖像去噪對(duì)極化特征的影響

(1.廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程學(xué)院，廣州510430；2.廣東工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，廣州 510006)

1 引 言

對(duì)于極化合成孔徑雷達(dá)(Polarimetric Synthetic Aperture Radar，PolSAR)圖像的極化分解一直是雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。一方面，極化分解是PolSAR圖像數(shù)據(jù)和后續(xù)遙感應(yīng)用之間的橋梁紐帶，在實(shí)施極化分解后，能提取出被觀測(cè)地物的特征參數(shù)，為后續(xù)的各種遙感應(yīng)用提供輸入?yún)?shù)。另一方面，由PolSAR的成像體系可知，相干斑噪聲是一種固有噪聲，會(huì)不同程度地影響極化分解的結(jié)果，實(shí)施相干斑降噪也會(huì)使得極化分解的輸出參數(shù)產(chǎn)生不同程度的誤差，這已經(jīng)在諸多文獻(xiàn)中得到驗(yàn)證[1-4]。文獻(xiàn)[1]對(duì)非超高分辨率圖像的極化分解窗口及相干斑降噪過(guò)程的影響進(jìn)行了評(píng)測(cè)，得出了結(jié)論：為了得到最小誤差的分解參數(shù)，分解窗口內(nèi)至少要有60個(gè)獨(dú)立采樣像素點(diǎn)，一般采用9×9或者11×11的分解窗口尺寸。

近年來(lái)，隨著世界各國(guó)機(jī)載、星載平臺(tái)的不斷升級(jí)換代，采集的數(shù)據(jù)空間分辨率逐漸提高，已達(dá)到或優(yōu)于1 m的數(shù)量級(jí)，即分米級(jí)。對(duì)于空間分辨率為分米級(jí)的圖像，通常稱之為超高分辨率(Very High Resolution,VHR)圖像。代表性的系統(tǒng)有德國(guó)宇航中心的F-SAR系統(tǒng)和美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Propulsion Laboratory,JPL)的UAVSAR系統(tǒng)[5-6]。對(duì)于非超高分辨率圖像，現(xiàn)有傳統(tǒng)模型及方法都有一個(gè)重要的前提假設(shè)，即分辨單元的空域尺度遠(yuǎn)大于雷達(dá)波長(zhǎng)。然而，對(duì)于分米級(jí)的超高分辨率圖像，分辨單元的空域尺度一般為0.1～1 m，不論是C頻段、L頻段，還是X頻段，信號(hào)的電磁波波長(zhǎng)都大于1 cm，均不滿足這一假設(shè)[5-6]。……