多物理場圖像處理研究與應用.pdf

1、干涉數(shù)據(jù)（干涉圖）處理是各種干涉成像系統(tǒng)中的關鍵技術(shù)之一。InSAS系統(tǒng)干涉圖處理中，常用的干涉相位圖噪聲去除方法是均值平滑濾波和中值濾波。從20世紀開始90年代開始，基于偏微分方程(PDE)的圖像處理方法在圖像處理領域得到了廣泛的重視，該方法可以在去除圖像噪聲的同時，很好的保持圖像的邊緣細節(jié)。近十年來發(fā)展的PDE圖像處理方法，利用圖像本身的幾何性質(zhì)（圖像的梯度）引導各向異性的非線性擴散過程。這種方法要求對圖像進行預濾波處理，使其不能滿

2、足InSAS系統(tǒng)實時處理的要求。
　　 針對偏微分方程(PDE)方法在干涉成像中存在的參數(shù)估計和實時處理等問題，本文在PDE圖像處理方法的基礎上，以干涉合成孔徑聲吶(InSAS)成像系統(tǒng)為測試平臺，提出了一種利用多物理場耦合的圖像處理方法，將多物理場（例如:滲流場）與擴散場作耦合，旨在利用以干涉圖為背景的的滲流場或者其他物理場來引導非線性擴散過程。該方法建立了新的圖像處理模型和數(shù)學處理框架，以及快速有效的數(shù)值計算方法，將干涉圖處

3、理視為擴散場和滲流場等多個物理場的演化結(jié)果。在數(shù)學模型上表現(xiàn)為滿足初邊值條件下多個偏微分方程的耦合，圖像處理結(jié)果是演化方程組在圖像空間上的整體弱解。本文在多物理場有限元仿真軟件COMSOL Multiphysical平臺上對該模型進行了數(shù)值模擬，實驗結(jié)果表明該模型具有較好的去噪和邊緣保持能力。
　　 這種耦合的PDE方法具有清晰明確的物理過程，保留了經(jīng)典PDE方法的優(yōu)勢，同時避免了在濾波之前進行高斯預處理，很好的滿足了InSAS