SAR图像相干斑滤波性能评估模型.pdf

第1期雷达科学与技术Vol.6No.1
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2008年2月RadarScienceandTechnologyFebruary2008

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SAR图像相干斑滤波性能评估模型

王晓军1,孙洪2
(1.空军雷达学院预警探测装备系,湖北武汉430019;
2.武汉大学电子信息学院,湖北武汉430079)

摘要:提出针对单极化合成孔径雷达(SAR)图像相干斑滤波算法性能的分层检验模型和综合评价
方法。模型分相干斑抑制程度和目标微波后向散射系数保持程度两个层次,包含的指标有等效视数、信号
杂波比、回波辐射度损失、均值偏差、空间分辨率损失和峰值旁瓣比偏差六项。综合评价运用了多指标决策
(MCDM)理论,通过线性分级的模糊语义标度,运用有序加权平均(OrderedWeightedAveraging,OWA)算
子对分层指标检验值构成的性能偏好矩阵进行集结,得到相干斑滤波器的性能综合评价结果。通过真实和
模拟的SAR图像数据,有效地对增强Lee、GammaMAP、EPOS、小波软阈值和Kuan滤波算法进行了性能
检验和评估,得到与主观综合评价一致的结果。
关键词:合成孔径雷达图像;性能评价;相干斑滤波;有序加权平均算子

中图分类号:TN958文献标识码:A文章编号:16722337(2008)01002906

MeasurementModelandPerformanceEvaluationfor
SpeckleFilterofSARImages

WANGXiaojun1,SUNHong2
(1.DepartmentofEarlyWarningDetectionEquipment,AirForceRadarAcademy,Wuhan430019,China;
2.SchoolofElectronicInformation,WuhanUniversity,Wuhan430079,China)

Abstract:Thispaperproposesameasurementmodelandaperformanceevaluationmethodforspeckle
filterofsinglepolarimetricsyntheticapertureradarimages,includingsixcriteria:equivalentnumberoflooks
(ENL),targettoclutterratio,radiometricloss,biasofmeanvalue,biasofspatialresolution,andbiasof
peaksideloberatio.Basedonmulticriteriadecisionmaking(MCDM)principle,bylinearfuzzylinguisticquan
tifier,orderedweightedaveraging(OWA)operatorisusedtoaggregatetheperformancepreferencematrixin
ducedbyallmeasurementresults.Finallytheevaluationresultsareobtained.Computationalexperimentsby
useofsimulatedandrealSARimagestoverifyandevaluatesuchalgorithmsasrefinedLee,GammaMAP,
EPOS,waveletthresholding,andKuanfiltershowthattheproposedmodeliseffectiveandtheresultisinac
cordancewiththatofvisualevaluation.
Keywords:syntheticapertureradarimages;performanceevaluation;specklefiltering;orderedweigh
tedaveragingoperator

滤波器;变换域多尺度滤波方法,如小波软阈值
等[78]。以往对相干斑抑制的效果评价局限于主观
1引言
判断。近年来,一些文献主要从两个方面运用评
相干斑点(coherentspeckle)是所有微波成像价参数或图形对滤波器性能进行刻划:(1)从度量
系统固有的一种现象。在合成孔径雷达图像中,相干斑抑制程度方面上,有衡量滤波后相干斑相
斑点表现为颗粒状的噪声特性,影响图像信息的对强度的指标,如等效视数[912]、相干斑抑制因
自动解译。几十年来,抑制相干斑的技术主要分子[13]、标准差与均值比[8]、无噪图像与