SAR图像斑点滤波及边缘检测技术研究

摘要

SAR (合成孔径雷达)是一种成像雷达，主要用于机载星载拍摄高清晰度图像。它将合成孔径技术、脉冲压缩技术和数字信息处理技术三者结合起来，使用较短的天线，获得方向和距离两个方向的高分辨率的图像。与可见光、红外遥感技术相比，SAR具有全天时、全天候的成像功能，某些波段的雷达波还能在一定的程度上穿透天然植被、人工伪装和地表层土壤。但是SAR图像几何失真大，并且包含大量的相干斑噪声，这会极大地降低传统的几何校正、边缘检测、图像分割、目标识别和其它信息扩展技术的有效性。因此，SAR图像的解释工作变得相当复杂。 本文通过对各种线性目标特征的分析和研究，结合实际情况，提出了在保持线性目标特征的前提下，先进行对斑点的滤除，再进行对线性目标的检测与识别的算法。在现有的图像数据基础上，对河流这类线性特征进行了较为系统的检测说明。此方法是对现有线性检测的丰富，具有非常高的实用价值。在此基础上，进一步分析了图像处理后其质量的评价标准，较真实地反映了图像处理后的效果。本文中的方法经过MATLAB所编写的程序进行了仿真实验，实现了所述的各种算法以及图像质量的软件评价，得到了较为满意的处理结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外发展现状

1.2.1 SAR图像斑点滤波的国内外研究现状

1.2.2 SAR图像边缘检测的国内外研究现状

1.3本文的结构安排

1.3.1本文的结构安排

1.3.2本文的主要研究内容和成果

2 SAR图像基本特性分析

2.1 SAR简介

2.2 SAR的成像原理

2.3 SAR图像斑点噪声的形成

2.4成像处理对估计RCS的影响

2.5斑点模型

2.5.1乘性斑点模型

2.5.2加性斑点模型

2.6 SAR图像的特征

2.6.1图像的特征提取

2.6.1 SAR图像的局部特征

2.7小结

3 SAR图像斑点滤波方法

3.1引言

3.2 SAR图像斑点滤波数学物理描述

3.3基于估计理论的SAR图像斑点滤波方法比较分析

3.3.1保持边缘的平滑滤波

3.3.2 Lee滤波

3.3.3增强Lee、Forst滤波

3.3.4 Gamma MAP滤波

3.3.5基于最大同质区域滤波

3.4基于估计理论的SAR图像斑点滤波方法面临的问题

3.4.1问题的描述

3.4.2问题的解决方法

3.5自适应多视处理

3.5.1多视处理

3.5.2自适应多视处理滤波

3.5.3局域同质区域

3.5.4处理窗口的大小

3.6各种斑点滤波方法的测试和综合评估

3.6.1斑点滤波评价标准

3.6.2上述斑点滤波方法的性能评估

3.7小结

4 SAR图像线性目标边缘检测

4.1引言

4.2边缘检测

4.2.1 SAR图像边缘的形成原因

4.2.2 SAR图像边缘建模

4.2.3 SAR图像边缘的特点

4.2.4对SAR图像边缘检测算法的要求

4.3简单边缘检测算子的比较分析

4.3.1梯度算子

4.3.2 Canny算子

4.3.3简单边缘检测算子的分析总结

4.3.4简单边缘检测算子对图像边缘检测的比较分析

4.4线性目标的边缘检测方法

4.4.1霍夫变换

4.4.2约当变换

4.4.3比率边缘检测的改进

4.4.4各种针对线性目标边缘检测方法的综合分析

4.5河流的检测

4.5.1对SAR图像数据进行斑点滤波处理

4.5.2线性目标检测

4.5.3连线处理

4.5.4河流检测结果

4.6小结

5结论

5.1本文主要研究工作的总结

5.2今后还需进行的工作

致 谢

参考文献

附 录