SAR圖像相干斑抑制及艦船檢測方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(SAR)是一種能夠在任何時候、任何天氣環(huán)境下不間斷進行工作的高分辨率雷達，被廣泛應用于國民生活和國防軍事的各個領域。但是因為其特殊的相干成像機制，成像后的圖像中存在大量的相干斑噪聲，給后續(xù)的目標檢測和識別等研究工作帶來了嚴重的影響。因此研究如何有效的去除圖像中特有的相干斑噪聲是SAR圖像應用研究領域中一個不可缺少的內(nèi)容。我國是一個海洋資源豐富、海域廣闊的海洋大國，加強對我國海域中目標的監(jiān)測能夠更好地保障我國的海洋權(quán)益，而隨

2、著合成孔徑雷達在海洋監(jiān)控中越來越廣泛和重要的應用，對SAR圖像的艦船檢測方法的研究也是一個非常有意義的研究內(nèi)容。
　　本文首先對SAR圖像的相干成像原理進行了簡單的闡述，進一步對SAR圖像中特有相干斑噪聲的形成原理進行了分析。針對本文的兩個研究內(nèi)容，分別對傳統(tǒng)的SAR圖像去噪算法和傳統(tǒng)的艦船檢測算法進行了介紹?；谝陨匣A理論隨后提出了本文的兩種算法。本文的主要工作如下:
　　一種是基于塊匹配的迭代濾波SAR圖像去噪算法。該

3、方法首先利用圖像塊之間的相似性進行塊匹配，將相似圖像塊構(gòu)建成一個三維矩陣。然后，通過相似圖像塊之間的迭代變換域濾波去除相干斑噪聲，將濾波的圖像塊進行加權(quán)平均重構(gòu)圖像得到基本估計去噪結(jié)果。最后，對基本估計結(jié)果圖像執(zhí)行塊匹配，進行經(jīng)驗維納濾波得到最終的去噪圖像。將該算法在真實的SAR圖像上與其他算法進行對比實驗。實驗表明，本文算法不僅能夠很好地對合成孔徑雷達的相干斑噪聲進行抑制，還能夠較好的保留圖像的細節(jié)結(jié)構(gòu)信息。
　　另一種是基于非

4、局部均值的雙參數(shù)CFAR艦船檢測算法。該方法首先將圖像窗口化，將每一個檢測滑動窗口分為目標窗口、保護窗口、背景窗口。計算檢測窗口與每個圖像窗口之間的歐式距離，得到一定數(shù)量的相似圖像塊，利用這些相似圖像塊對背景窗口中的像素點進行非局部均值操作。利用整幅圖像的信息估計局部海雜波背景的雙參數(shù)，設置虛警率，計算出局部窗口的檢測閾值。對目標窗口中的待檢測像素點逐個進行二值化操作，得到最終的艦船檢測結(jié)果。將該算法在真實的SAR圖像上與其他算法進行對