本发明专利技术公开了用于减少斑点噪声的主动成像设备和方法。本发明专利技术涉及用于对场景成像，特别是用于有效地减少斑点噪声的主动成像设备及对应方法。所提出的设备包括-照射装置(152)，用于利用辐射照射所述场景(170)，-辐射检测装置(154)，用于响应于所述照射来检测从所述场景(170)接收的辐射，并且用于根据所检测到的辐射生成检测数据，-图像构建装置(158)，用于根据所述检测数据来构建所述场景(170)或所述场景(170)的一个或多个部分的图像，-降噪装置(160)，用于通过向整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征应用一维或多维变换来处理所述图像，以及-变换选择装置(162)，用于为整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征选择供所述降噪装置(160)应用以使得在所述图像、该图像的相应部分或相应特征中具有最小斑点噪声的所选变换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于对场景成像的主动成像设备(active imaging device)及对应方法。本专利技术还涉及用在主动成像设备和方法中的图像处理设备和方法。此外，本专利技术涉及计算机程序以及存储这样的计算机程序的计算机可读非暂态介质。本专利技术具体地涉及减少斑点噪声(speckle noise)。
技术介绍
斑点噪声(在下面也称为“斑点”)是固有地存在于由诸如主动雷达和合成孔径雷达(SAR)之类的主动成像设备获得的图像中并且降低这种图像的质量的粒状噪声。传统雷达中的斑点噪声是由来自不大于单个图像处理元件的物体的返回信号中的随机波动引起的。其增大局部区域的平均灰度水平。已提出了各种技术来减少诸如激光投影仪之类的照射系统的斑点的影响，然而这些技术专注于去除所发射信号的相位相干性，其有助于减少最终图像上的斑点。然而，由于在主动成像设备中所发射信号维持其相位相干性是重要的，因此这样的技术无法用于主动成像设备。此外，已提出使用小波变换来通过对高频分量进行阈值截取(thresholding) 来减少噪声的影响。M-Matrinsi 等的 “Fuzzy Thresholding in Wavelet Domain for speckle Reduction in Synthetic Aperture Radar Images，，，International Journal of Intelligent Systems and Technologies, Summer 2006，p. 252-265 提出结合受模糊控制器控制的动态阈值来在算法域中使用二维OD)离散小波变换。小波变换是固定的，并且示例示出了使用第 15 阶daubechies 小波时的性能。M. Matrinsi，A. Ε. Giraldez 的“Smoothing of coefficients in wavelet domain for speckle reduction in synthetic Aperture Radar Images”，Journal of ICGST-GVIP，Volume 5，Issue 6，June 2005 提出使用利用了平滑收缩阈值和定向滤波方法的二维离散小波变换。所使用的小波是固定的。Y. H. Lu.等人的"Speckle Reduction by Wavelet transform", Microwave Conference 1999 Asia Pacific, Vol.2, pp. 542-545提出首先使用传统滤波(在此情况中，为Lee滤波)，然后使用利用了软阈值的2D离散小波变换。所使用的小波是固定的，并且使用了基于第4阶白勺 Daubechies白勺$ &。 Ζ. Zeng ·入白勺 “Bayesian Speckle Noise Reduction Using the Discrete Wavelet Transform，，， International Geo-science and Remote Sensing Symposium IGARSS' 98，Seattle, 6-10th July，1988提出在具有多级分解的算法域中使用二维离散小波变换。Bayesian估计然后被用来设置不同级的阈值。所使用的小波是固定的并且第4阶的Daubechies被使用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供可用来通过较小努力有效减少在主动成像期间出现的斑点噪声的主动成像设备和方法。本专利技术的另一目的是提供对应的图像处理设备和方法，以及用于实现所述图像处理方法的对应计算机程序和计算机可读介质。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于对场景成像的主动成像设备，包括-照射装置，用于利用辐射照射所述场景，-辐射检测装置，用于响应于所述照射来检测从所述场景接收的辐射，并且用于根据所检测到的辐射生成检测数据，-图像构建装置，用于根据所述检测数据来构建所述场景或所述场景的一个或多个部分的图像，-降噪装置，用于通过向整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征应用一维或多维变换来处理所述图像，以及-变换选择装置，用于为整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征选择供所述降噪装置应用以使得在所述图像、该图像的相应部分或相应特征中具有最小斑点噪声的所选变换。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用在如上面定义的并且如根据本专利技术的一个方面提出的主动成像设备中的图像处理设备，所述图像处理设备包括对应的图像构建单元、降噪单元和变换选择单元。根据其它方面，提供了 一种包括程序装置的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上被运行时用于使得计算机执行根据本专利技术的所述方法的步骤，以及一种在其上存储有指令的计算机可读非暂态介质，当所述指令在计算机上被运行时，使得该计算机执行根据本专利技术的所述方法的步骤。本专利技术的优选实施例在从属权利要求中被定义。应当明白，所有要求保护的设备和方法、要求保护的计算机程序和要求保护的计算机可读介质具有与要求保护的主动成像设备类似的和/或相同的并且如从属权利要求中定义的优选实施例。本专利技术的专利技术人发现，使用具有固定的具体小波类型和固定阶数的小波变换的已知斑点降噪技术显示出了缺点。具体地，在场景(或物体)与接收器(即，辐射检测装置) 之间的距离可能改变并且粗糙度分布可能跨越给定场景(或跨越给定物体)或者根据不同场景(或根据不同物体)而改变的情况中，用于获得最好性能的最优变换类型和/或阶数可以改变。使用恒定的小波变换，斑点减少性能会降低，因为最好的小波阶数和类型可能不会被使用。因此，根据本专利技术的一个方面，提出了照射场景(包括将被成像的物体，例如，人) 即，将辐射发射到场景上(或者仅物体上)。在接收器(或辐射检测装置及其相连元件) 处，响应于所述照射从所述场景接收辐射，从辐射生成检测数据，检测数据随后被用来构建该场景(或一个或多个部分，例如，图像部分、图像特征)的图像。一维或多维(优选地，二维)变换然后被应用于整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征。最后，使得在图像、该图像的相应部分或相应特征中具有最小斑点噪声的变换被选择供所述降噪装置应用，即，所述变换随后最终被降噪装置应用来处理所生成的图像。因此，本专利技术通过使用多个不同变换(例如，这些变换的储库(bank))缓解了上面提到的已知方法和设备的缺点，并且根据实施例，在通过变换处理图像之后，基于对图像的简单测量来选择最合适的变换。因此本专利技术不同于上述已知方法和设备。本专利技术蕴含的主意不只是随机地尝试许多不同变换。例如，在手持设备中，所提供的变换的数目(例如，在储库中)是有限的(由于有限的复杂度/能耗)，并且可以取决于该扫描仪将被使用的环境/场合来提前预先选择变换的数目。除了描述了不同变换可被用于减少斑点以外，优选地，标准还被提供用于执行该选择。如所提出的，在动态基础上，动态地选择变换将产生更好的性能。针对许多传统的斑点减少问题，系统的参数被固定。对于这样的系统，使用一个变换可能就是足够的。例如，已知的斑点减少方法涉及其中发射器与将要研究的物体之间的距离仅变化了整体距离的较小百分比的图像(即，地球表面的SAR(合成孔径雷达)成像)，并且系统的许多其本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于对场景成像的主动成像设备，包括：－照射装置（１５２），用于利用辐射照射所述场景（１７０），－辐射检测装置（１５４），用于响应于所述照射来检测从所述场景（１７０）接收的辐射，并且用于根据所检测到的辐射生成检测数据，－图像构建装置（１５８），用于根据所述检测数据来构建所述场景（１７０）或所述场景（１７０）的一个或多个部分的图像，－降噪装置（１６０），用于通过向整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征应用一维或多维变换来处理所述图像，以及－变换选择装置（１６２），用于为整个图像、该图像的一个或多个部分或者该图像中的所选特征选择供所述降噪装置（１６０）应用以使得在所述图像、该图像的相应部分或相应特征中具有最小斑点噪声的所选变换。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·斯蒂林加拉彻，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP
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