基于Contourlet域K-L变换的SAR图像相干斑抑制.docx

基于Contourlet域K-L变换的SAR图像相干斑抑制
1.背景
合成孔径雷达（SAR）是一种先进的遥感技术，它不仅具有高分辨率、大视场和全天候应用的能力，而且具有在复杂环境下能够穿透云层、雾霾等干扰获取地表信息的独特优势。然而，由于SAR的成像原理，图像中会出现相干斑这一影响图像质量的干扰。
2.相干斑分析
相干斑是由于SAR成像过程中的相干性引起的。相干度是一个反映电磁波与地面反射情况的参数，不同地物的散射机制和成像条件下的相干度会有所不同，而相干斑就是由于相干性不同而产生的区分不同地物的斑状干扰。相干斑一般分为两种，一种是空间相干斑，即SAR图像中出现的模拟光学系统的非均匀模糊，另一种是距离相干斑，即由于多次反射在目标点处引起多道回波干扰。
3.Contourlet变换和K-L变换
在图像处理方面，使用离散小波变换对图像进行分解后，得到的是局部时频域的表达，由于其缺乏方向性和多重分辨率，使得它不能很好地适应图像中存在的各种特征。近年来，Contourlet变换的提出弥补了这一不足，可对图像进行多重分辨率分解从而分析图像的各种频率和方向信息。而K-L变换则可以对多元数据进行降维处理，使得数据维度减小，从而方便数据处理。
4.基于Contourlet域K-L变换的相干斑抑制
对于SAR图像中的相干斑抑制，既要考虑到图像的局部特征又要全局性地分析和处理。本文提出的方法是首先对SAR图像进行Contourlet变换，由于其具有方向性，能够很好地保留图像中的边缘特征和细节信息，然后对于每个Contourlet系数，采用K-L变换对它们进行压缩处理，从而减少相干斑影响，并保留图像信息。最后，采用反Contourlet变换和平均滤波算法，得到具有很好视觉效果的SAR图像。
5.实验结果与分析
本文对于目标场景进行了实验，通过图像质量评价标准SSIM和PSNR的比较，证明了本文方法在抑制相干斑的同时，也能够保留图像中的信息，具有良好的效果。同时，由于Contourlet变换具有稀疏性，采用K-L变换对它们进行压缩处理后也会减少数据量，从而方便数据传输和存储。
6.结论
本文提出了基于Contourlet域K-L变换的相干斑抑制方法，通过对SAR图像进行Contourlet变换和K-L变换，分析并减少相干斑的干扰，同时保留图像中的信息。实验结果表明，本文方法在SAR图像处理方面具有较好的应用前景。