结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法技术

本发明专利技术公开了一种结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法，包括1、输入待滤波的双极化SAR图像；2、对双极化SAR图像中的像素点，在其邻域内构建上下文散射矢量，并构建上下文协方差矩阵；3、求取相似度参数；4、计算相似度参数的判决门限；5、选取相似样本像素集，并对待滤波像素点进行滤波处理；步骤6：遍历待滤波的双极化SAR图像中的每一个像素，重复步骤2至5，得到滤波结果图。本发明专利技术通构建上下文协方差矩阵，有效利用了每个像素的上下文信息，通过计算每一个像素与其邻域内像素的上下文协方差矩阵来计算相似度，提高了相似像素的选取精度，因此，相似像素样本集的相似度更高，从而对图像进行相干斑滤波，滤波器性能优越。

【技术实现步骤摘要】
结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法
本专利技术属于双极化SAR(SyntheticApertureRadar，合成孔径雷达)成像遥感
，涉及一种结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法。
技术介绍
双极化SAR成像系统是指在单极化模式下加上另一种极化模式，是一种性能介于单极化SAR和全极化SAR之间的成像系统。相干斑现象广泛存在于双极化SAR等相干成像系统所获得的图像中。相干斑的存在给双极化SAR图像理解和解译带来了困难和挑战。在进行诸如目标检测、分类和识别等处理时，通常需要对双极化SAR图像进行相干斑滤波预处理。性能优良的相干斑滤波方法要求在充分抑制相干斑的同时很好地保护地物细节。作为双极化SAR图像预处理，相干斑滤波性能直接影响后续各种处理和应用的效果。因此，发展具有高精度的双极化SAR相干斑自适应滤波方法具有重要意义。相干斑滤波主要包含两个步骤：一是相似候选样本像素的选取，二是无偏估计器的构建。其中，相似候选样本像素的选取是决定相干斑滤波性能的关键，成为该领域的研究重点。从上世纪80年代开始，国内外对相干斑滤波方法进行了广泛研究，代表性的滤波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入待滤波的双极化SAR图像；步骤2：对双极化SAR图像中的像素点Sn,m，在该像素点Sn,m的win×win邻域内构建上下文散射矢量，根据上下文散射矢量构建该像素点的上下文协方差矩阵CCCM‑(n,m)，n＝1,2,…,N，m＝1,2,…,M，N,M分别表示双极化SAR图像的行、列像素点总数，win为大于等于3的奇数；步骤3：计算像素点Sn,m的上下文协方差矩阵CCCM‑(n,m)与以像素点Sn,m为中心的滑窗I×J内每个像素点的上下文协方差矩阵CCCM‑(i,j)的相似度参数lnQij‑nm，得...

【技术特征摘要】
1.一种结合上下文协方差矩阵的双极化SAR图像相干斑滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入待滤波的双极化SAR图像；步骤2：对双极化SAR图像中的像素点Sn,m，在该像素点Sn,m的win×win邻域内构建上下文散射矢量，根据上下文散射矢量构建该像素点的上下文协方差矩阵CCCM-(n,m)，n＝1,2,…,N，m＝1,2,…,M，N,M分别表示双极化SAR图像的行、列像素点总数，win为大于等于3的奇数；步骤3：计算像素点Sn,m的上下文协方差矩阵CCCM-(n,m)与以像素点Sn,m为中心的滑窗I×J内每个像素点的上下文协方差矩阵CCCM-(i,j)的相似度参数lnQij-nm，得到相似度参数矩阵lnQnm-IJ，i＝1,2,…,I，j＝1,2,…,J，I、J分别表示滑窗的行、列像素点总数，I、J为奇数；步骤4：计算相似度参数的判决门限；步骤5：根据相似度参数的判决门限，在以像素点Sn,m为中心的滑窗I×J内选取相似样本像素集，并对待滤波像素Sn,m进行滤波处理；步骤6：遍历双极化SAR图像中的每一个像素，重复步骤2至5，得到SAR相干斑滤波结果图。2.根据权利要求1所述的结合上下文协方差矩阵的SAR双极化图像相干斑滤波方法，其特征在于：步骤2中所述构建上下文散射矢量和上下文协方差矩阵的方法为：步骤2.1：根据上下文矢量构建规则在以种子像素点Sn,m为核心的邻域内，在各个矢量构建方向上选取一定数量的像素点，这些像素点包含种子像素点Sn,m及其邻域像素点，各方向的上下文矢量中的元素由从各矢量构建方向上所选取的像素点在双极化图像第一通道和第二通道上的像素值组成，所述各个方向上的上下文矢量维度一致，每个上下文矢量中都含有种子像素点Sn,m，所有方向上的上下文矢量中除种子像素点Sn,m外，其它邻域像素均不重复使用，表示种子像素点Sn,m第v个上下文矢量；步骤2.2：每个方向上的上下文矢量与自身的共轭转置相乘，得到与上下文矢量数量对应的上下文协方差矩阵，将得到的上下文协方差矩阵进行平均，得到种子像素点Sn,m在该构建方式下的上下文协方差矩阵，V为所构建的上下文矢量总数，上标表示共轭转置。3.根据权利要求2所述的结合上下文协方差矩阵的SAR双极化图像相干斑滤波方法，其特征在于：所述上下文矢量构建规则是指上下文矢量的构建方向按照以像素点Sn,m为核心呈中心米字状和端点放射状两类，在这两类构建规则中各方向上邻域像素点的选取按照邻域像素点相对于像素点Sn,m的位置分为对称型、非对称型两类。4.根据权利要求3所述的结合上下文协方差矩阵的SAR双极化图像相干斑滤波方法，其特征在于：当构建方向为中心米字状，且各构建方向上像素选取为对称型时，上下文矢量表示为：并需要满足下列约束条件：i1≥j1,i2≥j2,...,id≥jd(4)i1,j1；i2,j2；...；id,jd不同时为零(5)D为上下文矢量构建方向上选取的像素点数，上标T表示转置，channel-1、channel-2分别表示双极化SAR图像的第一通道和第二通道，表示位于全极化SAR图像第n+id行，第m+jd列的像素Sn+id,m+jd在第1通道上的像素值，i1,i2,...id表示在像素点Sn,m的坐标(n,m)基础上行的增长值，j1,j2,...jd表示在像素点Sn,m的坐标(n,m)基础上列的增长值，d为整数；当构建方向为中心米字状，且各构建方向上像素选取为非对称型时，上下文矢量表示为：并需要满足下列约束条件：i1≥j1，...id1≥jd1，i2≥j2，...id2≥jd2(10)i1，j1…id1，jd1以及i2，j2…id2，jd2不同时为零(11)i1＝i2，...，id1＝id2,j1＝j2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思伟，曾晖，陶臣嵩，崔兴超，吴国庆，李郝亮，肖顺平，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43