The invention discloses a fast denoising method for SAR image based on RSVD and histogram preservation. Firstly, the SAR image is logarithmically transformed, multiplicative noise is transformed into additive noise, then non-local similar image blocks are matched, then the low-rank matrix composed of non-local similar image blocks is approximated by random singular value decomposition, and then gradient histogram is used. The method of preservation enhances the texture of the image, and finally resets the image block to realize fast denoising of SAR image. The experimental results on MSAR database show that, compared with the existing methods, the method proposed in the present invention improves the edge preservation index significantly and speeds up the denoising speed by three times.
【技术实现步骤摘要】
基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法
本专利技术属于雷达图像处理
,具体涉及一种基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法。
技术介绍
合成孔径雷达(SAR)图像为遥感测绘、地面监测、自动目标识别等领域提供了有用信息。但由于雷达辐射区域的一个分辨单元内许多散射点到达雷达的距离存在差异,其回波相位也不相同。回波相干叠加,使SAR图像不可避免地产生了相干斑噪声。受斑点噪声的影响,观测SAR图像的视觉质量下降,其边缘信息等方面也发生弱化。因此,在后续对图像进行分割、检测和分类之前,去除相干斑噪声是一项关键任务。SAR图像去噪有传统的基于空域的滤波算法,如Lee,Kuan,Frost,GammaMAP和增强Lee滤波器,增强Frost滤波器等,基本是利用图像的局部小块信息进行去噪,存在容易过平滑而丢失纹理细节的问题。随着信号处理方法的改进,小波变换被应用于SAR图像去噪,但此方法无法有效地表达图像的边缘信息;随后出现了Contourlet变换等多尺度分析方法。近年来,马尔科夫随机场和吉布斯随机场、BLS-GSM(BayesLeastSquares-GaussianScaleMixtures)等模型的SAR图像去噪,取得了较好的去噪效果。另外,Buades等人将非局部模型应用于图像去噪,设计出了非局部均值(NonLocalmeans,NL-means)去噪方法,该算法在图像边缘区域去噪效果不佳。K.Dabov提出了三维块匹配(BlockMatchingand3Dfiltering,BM3D)算法,该方法去噪效果好,但是算法复杂度高。2006年 ...
【技术保护点】
1.一种基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)建立SAR图像的相干斑噪声模型,即将乘性噪声取对数转换成加性噪声;(2)利用非局部相似性对变换后的图像进行块匹配;(3)采用RSVD对非局部相似图像块组成的低秩矩阵进行分解,实现低秩矩阵逼近;(4)采用梯度直方图保存的方法对SAR图像进行纹理增强,实现SAR图像去噪;(5)将图像块复位,得到去噪后的SAR图像。
【技术特征摘要】
1.一种基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)建立SAR图像的相干斑噪声模型,即将乘性噪声取对数转换成加性噪声;(2)利用非局部相似性对变换后的图像进行块匹配;(3)采用RSVD对非局部相似图像块组成的低秩矩阵进行分解,实现低秩矩阵逼近;(4)采用梯度直方图保存的方法对SAR图像进行纹理增强,实现SAR图像去噪;(5)将图像块复位,得到去噪后的SAR图像。2.根据权利要求1所述的基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法,其特征在于,所述步骤(1)具体包括:建立SAR图像乘性噪声模型,即Y(x,y)=X(x,y)N(x,y),其中,Y(x,y)为添加了斑点噪声的SAR图像,即最终的观测图像;X(x,y)为原始的SAR图像;N(x,y)为相干斑噪声;X(x,y)和N(x,y)是相互独立的随机过程,相干斑噪声N(x,y)服从均值为1,方差为1/L的Gamma分布,其概率密度函数为:其中,L为等效视数,e为自然底数;对Y(x,y)=X(x,y)N(x,y)两边同时取对数,则将乘性噪声转化成常用的加性噪声:lg(Y(x,y))=lg(X(x,y))+lg(N(x,y))。3.根据权利要求1所述的基于RSVD与直方图保存的SAR图像快速去噪方法,其特征在于,所述步骤(2)具体包括:(21)将原始图像分成大小相同的若干图像块,根据指定图像块,搜索其非局部相似图像块;(22)将非局部相似图像块整合到一个矩阵中,构成一个低秩矩阵。4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:王彩云,赵焕玥,黄盼盼,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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