多方向高斯窗匹配模板的SAR-BM3D相干斑抑制算法

鲁自立，贾 鑫，曾创展

(装备学院 光电装备系，北京 101416)

多方向高斯窗匹配模板的SAR-BM3D相干斑抑制算法

鲁自立，贾 鑫，曾创展

(装备学院 光电装备系，北京 101416)

针对三维块匹配(BM3D)算法在合成孔径雷达(SAR)图像相干斑抑制时存在的边缘方向信息获取不足和过度平滑的问题，提出一种基于非下采样的Shearlet变换(NSST)和多方向高斯窗匹配模板的SAR-BM3D相干斑抑制算法。通过NSST对图像的边缘纹理特征进行描述，通过多个方向不同的高斯窗来匹配SAR图像在空间域内的几何结构，保留较为完好的SAR图像边缘细节信息，将相似性估计的结果聚合得到相干斑抑制后的SAR图像。通过对比实验证明，本文提出的算法不仅对SAR图像的相干斑抑制效果明显，同时能够有效地保持SAR图像的纹理细节，具有良好的人眼视觉效果。

合成孔径雷达；相干斑；三维块匹配；高斯窗

0 引言

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的成像机制不受光照和天气等自然环境的影响，可以全天时、全天候实现对地观测，广泛应用于军事侦察和海洋监测等领域[1]。但是由于SAR是相干成像系统，在获取SAR图像时会含有相干斑噪声，使得SAR图像的解译、理解变得困难，因此有必要对SAR图像的相干斑进行抑制。

在过去发展的几十年里，国内外学者提出了许多经典的算法，如常见的空域滤波技术有Gamma MAP滤波[2]、Lee滤波、Kuan滤波以及Perona-Malik各向异性扩散方程的方法[3]，与空域滤波相对应的变换域滤波技术是以小波变换为基础，从不同分辨空间来描述SAR图像的局部特征，使得信号和相干斑在小波变换域中显现出不同的特征，从而区分信号和相干斑，达到相干斑抑制的效果。……