基于稀疏表示和低秩逼近的sar图像降斑

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1、基于稀疏表示和低秩逼近的SAR图像降斑作者姓名韩雪云导师姓名、职称白静副教授一级学科电子科学与技术二级学科电路与系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202120906分类TN82号TP751密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于稀疏表示和低秩逼近的SAR图像降斑作者姓名：韩雪云一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：白静副教授提交日期：2014年11月SARimageDespecklingbasedonSparseRepresentationandLow-rank

2、ApproximationAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByHanxueyunSupervisor:Prof.BaijingNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中

3、所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手

4、段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)具有全天候、全天时、高分辨率和穿透力强等特点，因此，SAR在军事方面和民用方面都得到了广泛的应用。但是，由于SAR系统是微波相干成像，SAR图像在获取的过程中受到了斑点噪声的影响。斑点噪声的存在大大降低了SAR图像的分辨率，影响了后续的处理与解译。因此，如何抑制SAR图像中的斑点噪声非常重要。通过分析SAR图像的

5、斑点噪声模型和统计特性，结合稀疏表示理论和低秩逼近理论，本文提出了几种新的SAR图像降斑算法。本文主要包括以下三个方面：1.提出了一种基于聚类和提升字典学习的SAR图像降斑算法。考虑到图像中具有大量相似结构的图像块，利用K均值聚类算法，构造相似图像块集合。为了充分挖掘图像块中包含的纹理细节信息，本章利用主成分分析法，提取各个相似图像块集合的主成分分量，构造相应的PCA字典。以PCA字典为初始字典，采用提升字典学习算法对相似图像块进行稀疏表示与重构，得到最终的降斑结果。2.提出了一种基于结构相似度校正聚类的稀疏表示SAR图像降斑算法。利用方向波变换的多

6、方向性和各向异性，在方向波域对SAR图像进行斑点噪声估计。考虑到相似图像块不仅仅存在于同一尺度的图像中，不同尺度的图像中也包含大量的相似图像块，本章通过对SAR图像进行方向波变换来获取不同尺度的图像块，并采用一种基于结构相似度校正的聚类算法对图像块进行类别划分。最后，利用基于聚类的稀疏表示算法对每类图像块进行稀疏表示和重构，得到最终的降斑结果。3.提出了基于改进的空间自适应迭代奇异值阈值的SAR图像降斑算法。考虑到相似图像块集合具有低秩性的特点，本章利用奇异值分解对SAR图像进行低秩逼近重构，进而达到降斑的目的。在降斑的过程中，为了更好的保留图像中的

7、纹理信息，以原始图像的梯度直方图作为参考，通过约束更新后图像的梯度直方图来达到纹理增强的目的。该方法不仅能够很好的抑制图像中的斑点噪声，且可以很好的保留图像中的点目标和纹理信息。关键词：SAR图像降斑，稀疏表示，低秩逼近，字典学习，K均值聚类论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTSyntheticApertureRadar(SAR)systemhasthecharacteristicsofall-weather,all-time,highresolutionandstrongpowerinpenet

8、rating,soSARhasbeenwidelyusedinbothmilitaryandcivilian