基于非局部均值滤波的SAR图像去噪

易子麟 尹 东 胡安洲 张 荣

(中国科学技术大学电子工程与信息科学系 合肥 230027)

1 引言

合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波遥感器，由于具有全天时、全天候成像、高空间分辨率和强穿透能力等优点，被广泛应用到军事和民用各领域。然而，由于其成像机理的限制，SAR图像中自身固有的随机分布的相干斑噪声会严重影响图像的质量，使其自动处理非常困难。因此，SAR图像相干斑抑制是SAR图像处理的关键步骤，对于后续SAR图像特征提取、分割、识别等有重要意义。

SAR图像去噪有两大主要目标，一是有效地消除均匀平坦区域中的相干斑噪声，二是尽可能地保持图像中的边缘、纹理等细节信息。几乎所有去噪方法都是在这两大性能之间折衷。对实数数据的SAR图像去噪有传统的基于空域的滤波算法，如Lee,Kuan,Frost,GammaMAP[1]和增强 Lee[2]，增强Frost[3]等滤波器。它们的窗口大小固定，且都是利用图像的局部小块信息进行去噪，容易产生过平滑而丢失图像细节纹理信息的问题。随着多分辨率分析的发展，小波变换被应用到SAR图像相干斑抑制中[4]，但是由1维小波张成的可分离小波只具有有限的方向，不能有效地表达图像的边缘结构信息，因此，Contourlet变换[5]等多方向尺度分析方法被应用到去噪中并取得了优于小波变换的结果。Lee滤波和 Frost滤波都可以表示成各向同性扩散的偏微分方程，文献[6]发展了各向异性扩散偏微分方程的去斑方法，改善了滤波性能，但是这类方法也会不可避免地带来目标模糊。……