[发明专利]一种用于合成孔径雷达图像的自适应滤波方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波方法。更具体地，涉及一种用于合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)图像的自适应滤波方法。

背景技术

斑点噪声的存在使得合成孔径雷达的遥感图像不能正确地反映地物目标的散射特性，不仅增加了使用者判读的复杂性，而且容易造成误判，降低了SAR对目标探测、分析和解释能力；也大大地增加了SAR图像定量化应用的难度。另一方面，随着SAR图像应用的不断拓展，对其空间、辐射分辨率要求不断提高，对斑点噪声的抑制水平要求也越来越高。有效地抑制或消除SAR图像斑点噪声是提高雷达图像质量、使SAR图像数据得到成功应用的基础。

传统的大部分的滤波算法建立的模型都是加性噪声模型，如维纳滤波、中值滤波、均值滤波等算法，而合成孔径雷达固有的斑点噪声却属于乘性噪声，利用传统的滤波算法往往不能有效地抑制SAR斑点噪声。

因此，需要提供一种用于合成孔径雷达图像的自适应滤波方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于合成孔径雷达图像的自适应滤波方法。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种用于合成孔径雷达SAR图像的自适应滤波方法，该方法包括如下步骤：

S1、对含斑点噪声的SAR图像数据进行对数变换，得到同态域含斑点噪声的SAR图像数据；

S2、对同态域含斑点噪声的SAR图像数据进行方位向和距离向的二维傅里叶变换，得到二维倒谱域含斑点噪声的SAR图像数据；

S3、利用二维矩形窗函数对二维倒谱域含斑点噪声的SAR图像数据进行滤波，得到二维倒谱域斑点噪声经抑制的SAR图像数据；

S4、对二维倒谱域斑点噪声经抑制的SAR图像数据进行方位向和距离向的二维傅里叶逆变换，得到同态域斑点噪声经抑制的SAR图像数据；

S5、对同态域斑点噪声经抑制的SAR图像数据进行指数变换，得到斑点噪声经抑制的SAR图像数据。

优选地，步骤S3进一步包括如下子步骤：

S3.1、在二维倒谱域分别设定二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度的初始值，并分别设定二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度的收敛步长；

S3.2、利用矩形窗函数对二维倒谱域含斑点噪声的SAR图像数据进行滤波并计算滤波后图像数据的熵；

S3.3、分别按照二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度的收敛步长减小二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度；

S3.4、迭代步骤S3.2和步骤S3.3，直到滤波后图像数据的熵不再减小，得到二维倒谱域斑点噪声经抑制的SAR图像数据。

优选地，步骤S3.1中二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度的初始值分别设定为步骤S2中方位向傅里叶变换的维数的二分之一和距离向傅里叶变换的维数的二分之一。

优选地，步骤S3.1中二维矩形窗函数中矩形窗的长度和宽度的收敛步长分别设定为步骤S2中方位向傅里叶变换的维数的十分之一和距离向傅里叶变换的维数的十分之一。

优选地，步骤S2中对同态域含斑点噪声的SAR图像数据进行方位向和距离向的二维傅里叶变换的公式为：