影像斑点噪声抑制算法

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1、$'&'3&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!理论研究!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!遥感信息均值平移算法用于!"#影像斑点噪声抑制的评价于波!!"!张杰!!宋平舰!!!中国海洋大学环境科学与工程学院"青岛$%%&''#"国家海洋局第一海洋研究所"青岛$%%'%&$摘要!斑点噪声抑制是!"#影像应用中关键的预处理过程!对!"#影像的解译和自动处理具有重要意义"本文将均值平移算法引入到!"#影像噪声抑制中!实验结果表明!该方法能在平滑噪声的同时!很好地保持图像的边缘!避免边界模糊现象的出

2、现!处理结果在均匀区域的平滑度和细节区域的边缘保持指数等指标上均优于对比的其他几种噪声抑制算法!特别是边缘保持指数提高明显!具有较高的实用价值"关键词!均值平移#!"#斑点噪声抑制#评价'(%$&'3+(%(%6378893&''')+&--3$'&'3'&3''$中图分类号!:;-,&!!文献标识码!"!!文章编号!&''')+&--&$'&''&'-)'''-)'%&!引!言$!均值平移原理合成孔径雷达!!"#$是一种主动式遥感系统"均值平移!C=B9D8E7F@$最早是由>0G09BHB等(&)

3、具有全天时'全天候对地成像的能力"特别适合于云人于&(-,年提出来的"但很长时间都没有引起人层覆盖较多的沿海地区的成像和监视监测%但是由($)们的注意"直到&((,年IE=9H的论文的发表"掀于!"#特殊的成像机制"不可避免的会出现斑点噪起了研究和应用均值平移算法的热潮%到目前"已声"给!"#影像的解译和自动处理造成了严重的困有多位学者对均值平移算法的核函数形式'窗宽选难"因此"斑点噪声抑制是!"#影像应用中关键的择方式和收敛性进行了深入的研究"并已被广泛应预处理过程"具有重要的实际意义%(+)用于计

4、算机视觉与模式识别的多个领域%早期的斑点噪声抑制采用多视处理技术"该技均值平移属于一种核密度估计算法%记术虽然降低了斑点噪声"但同时也损失了图像的空*!+是%维欧几里得空间&%上的任意$个点""J&"###"$间分辨率%随着!"#影像应用的不断发展"多视处的集合"使用核函数'!"!"$$#(!!$在!点处计算理技术已不能满足对其空间分辨率的要求"逐渐出得到的核密度估计定义为&现了以空间滤波为基础的图像斑点噪声抑制技术"$K!&!)!"$几种著名的自适应空间滤波算法有<==滤波'>?28@)!$J%$(

5、!*$*"+&滤波和AB55BC";滤波等"他们都能够自适应地$&!)!"$J%$'!""$!&$平滑掉均匀区域内的斑点噪声"但是这些算法在非$*"+&*均匀区域"如边界处"会造成模糊现象"给!"#图像其中'!!$为核函数%核密度估计的梯度可表的进一步准确分类'解译等造成困难%示为&本文将均值平移算法引入到!"#影像噪声抑$K!$!!)!$',!"!)!"$$!%)!$J$*%L$$"*"制中"该算法能在平滑噪声的同时"很好的保持图像"+&的边缘"避免边界模糊现象的出现%在真实!"#图$$!)!"$$

6、J!!")!$-!""像上的实验结果表明"其处理结果在均匀区域的平$*%L$$*"+&滑度和在细节区域的边缘保持指数等指标上优于对$$!)!"$J%L$$-!"*"$,.!!$!$$比的其他方法%$*"+&收稿日期!$''()'&)'*!!修订日期!$''()'+)',基金项目!国家自然科学基金!%'%-$&,($和渤海典型区域的海洋多过程数据整合研究!$''-','$-$项目%作者简介!于波!&(.*#$"男"汉族"山东潍坊人"中国海洋大学环境科学与工程学院硕士研究生"主要研究方向为遥感图像处理和分

7、析%!"#$%&&/012&&$''$$&%+3425-遥感信息!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!理论研究!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!$'&'3&$!/!"'为!"#影像的极化方式的组合数%对!"#影像&!$$($",-!"""+&*的每个像素"在指定大小的窗口内迭代地计算平移.!!$J$/!!/!"$$向量"并根据平移向量的值更新该像素的值"直到该$-!""'"+&*)位置的平移向量值为零%根据均值平移理论"该迭其中-!!$J)',!!$"根据核函数的性质"-!!$代过程将使该点

8、的值稳定于局部概率密度的最大也是核函数"上式中括号内的项就叫做均值平移向值"在!"#影像中"表现为使搜索窗口中心点的像量"记作素值趋向于窗口内与自身相近"且概率密度最大的$!/!"$$亮度值"从而达到噪声抑制的效果%$!",-!"""+&*均值平移向量计算过程中使用的核函数可以有%0!!$+/!$!/!"$$多种不同的形式"其中MNB9=4E97G2O核是能产生最小$-!"""+&*($)平均综合均方误差的最优化核"并且计算效率较$*%1$%)K!!$高