基于斑点统计特性保持的SAR影像迭代滤波

摘要

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像中的斑点现象是地物后向散射信号相互干扰产生的,其虽然类似噪声却涉及地物目标的散射特征.同一地物目标的散射特征可通过斑点统计分布模型来刻画,因此降噪过程中可通过恢复影像斑点的统计分布特性来保留斑点包含的地物散射信息.基于该思想,提出一种基于斑点统计特性保持的SAR影像迭代滤波算法.该算法假设给定SAR影像的统计分布函数是先验已知的,即建模为混合Gamma分布,其分布参数可利用影像的像素值估计;接着基于构建的混合Gamma分布模型,运用EM(Expectation Maximization)算法分割影像中的同质区域;再针对不同同质区域,选取拟合误差较大的灰度级,根据分割结果计算像素值为该灰度级的像素的密度,判断其是否是异常像素,并对异常像素运用Frost滤波器进行降噪.重复上述步骤,直到滤波后的影像直方图较好地服从统计分布函数.GF-3和Radarsat-2 SAR影像数据实验结果表明,该算法在保证影像质量的前提下,不仅能获得较好的统计建模结果,而且较好地抑制了相干斑噪声,实现影像降噪.