sar图像斑点噪声整体变分偏微分方程滤波算法研究

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1、第15卷第6期中国图象图形学报Vo1．15．No．62010年6月JournalofImageandGraphicsJune，2010SAR图像斑点噪声整体变分偏微分方程滤波算法研究李贺秦志远周丽雅(信息工程大学测绘学院，郑州450052)摘要SAR图像固有的斑点噪声严重影响了图像的判读和后续处理，因此抑制SAR图像斑点噪声显得尤其重要。一个良好的斑点噪声抑制算法应该在降低斑点噪声的同时，能很好地保持图像的细节特征，但现有的去噪算法没有一种能够完美地解决这个问题的。本文基于SAR图像斑点噪声滤波的重要性以及存在的问题，将整体变分偏微分方程用于去除斑点噪声。根据整

2、体偏微分方程建立了去噪模型，并分析了模型的性能和参数选择的重要性。通过实验验证了该算法的有效性，并以峰值信噪比(PSNR)为评价准则，利用多项式拟合方法选择了最优参数。引入边缘保持指数(EPI)，与其他滤波算法比较，本算法在去除噪声的同时较好地保持了边缘。关键词斑点噪声整体变分偏微分方程峰值信噪比边缘保持指数中图法分类号：P237文献标志码：A文章编号：1006—8961(2010)06—910—05StudyonSARImageSpeckleNoiseSmoothingAlgorithmwithTV-PDELIHe，QINZhiyuan，ZHOULiya(In

3、stituteofSurveyingandMapping，InformationEngineeKngUni~ity，Zhengzhou450052)AbstractTheinherentspecklenoiseofSARimageaffectstheinterpretationandthefurtherprocessing，SOitisimportanttosuppressspecklenoiseofSARimages．Anicespecklefilterwouldbepreservingdetailswhilesuppressingthenoise．Butno

4、wnoneoftheexistentfilterscansolvethisproblemideally．TV-PDE(TotalVariationPartialDifferentialEquation)wasintroducedtodenoisespecklenoisebecauseisimportanttoreducethespecklesforSARimage．Themathematicalmodelfordenoisewasbuiltandthenthecapabilityofthismodelwasanalyzedandalsotheimportance

5、ofselectingpreference．Experimentsprovedthevalidityofthemode1．TakingPeakSignal—to—NoiseRatio(PSNR)ascriterionthebestpreferencewasfoundbyusingpolynomialfitting．ThemodelpreservedtheedgewhendenoisethespecklebettercomparingwithotheralgorithmsaccordingtoEPI(EdgePreservedIndex)．Keywordsspec

6、klenoise，totalvariation(TV)，partialdifferentialequation(PDE)，peaksignal—to—noiseratio(PSNR)，edgepreservedindex(EPI)成像过程中不可避免地会产生斑点噪声。斑点噪声0引言的存在影响了SAR图像的质量，使图像的判读和后续处理出现困难，严重时不能正确地反映地物目标合成孔径雷达(SAR)以其全天时、全天候、多视特征。因此，抑制SAR图像斑点噪声尤其重要。角及对地物一定的穿透性能等优点，被广泛应用于一个良好的斑点噪声抑制算法应该在降低斑点生态、水文、海洋监测和地

7、形测绘等诸多方面。然噪声的同时，能很好地保持图像的细节特征。在过而，由于SAR系统的有限分辨率和相干性，使其在去几十年中，国内外学者提出了许多种斑点噪声滤收稿日期：2008．09-11；改回日期：2009—02-23第一作者简介：李贺(I983一)，男。现为信息工程大学测绘学院摄影测量与遥感专业博士研究生。主要研究方向为数字图像处理、SAR图像模拟及成像算法、InSAR等。E-mail：lihe一5115@sohu．corn第6期李贺等：SAR图像斑点噪声整体变分偏微分方程滤波算法研究91l波方法¨J，主要可分为两类：一类是在成像前处斑点噪声是一种乘性噪声，SA

8、R图像可以用以理，称为多