专利名称：基于mrf先验的sar图像去斑方法
技术领域：
本发明属于图像处理技术领域，更进一步涉及一种雷达图像处理技术的滤波方 法，该方法使用马尔科夫(MRF)随机场提取先验信息，以贝叶斯非局部均值(BNL)滤波为去 斑方法，可用于对合成孔径雷达(SAR)图像进行去斑处理。
背景技术：
目前，基于空域滤波的去斑效果较好的算法有原始非局部均值方法，改进sigma 滤波方法和PPB滤波方法。Buades ^A^"Buades, B. Coll, and J. Μ. Morel. A non-local algorithm for image denoising. Proc. IEEE CVPR，2005，2 :60-65. ”中提出了一种非局部均值去斑滤波方 法。该方法不是用图像中单个像素的灰度值进行比较，而是对该像素周围的窗口中整个灰 度的分布状况进行比较，根据灰度分布的相似性贡献权值。实践证明，使用该方法获得的灰 度分布相似性权值不准确，导致图像结构信息如边缘、线性体、点等目标会在一定程度上被 模糊或滤除。J. S. Lee 等人在 ‘‘ J. S. Lee, J. H. Wen, Τ. L. Ainsworth, K. S. Chen, and A. J. Chen, "Improved sigma filter for speckle filtering of SAR imagery,"IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. , vol. 47, no. 1, Jan 2009，202-213. ” 中提出 了改进 sigma 去斑滤波方法。 该方法使用新的sigma范围选取窗口内的像素点，然后对选取的像素点采用最小均方误差 (MMSE)估计中心点像素的值。实际使用中证明该方法在一定程度上压缩了强反射点目标的 亮度，且不能很好平滑同质区域的噪声，导致去斑效果不理想。C. A.Deledalle 等人 ^ "C. A. Deledalle, L.Denis, and F. Tupin. Iterative weighted maximum likelihood denoising with probabilistic patch-based weights. IEEE Trans. Image Processing, vol. 18，no. 12，Dec. 2009，2661-2672. ”中提出了一种在最 大似然框架下迭代去斑的滤波方法。该方法在最大似然估计框架下得到加权平均公式，并 定义块权值的计算公式，通过迭代方法逐步修改先验信息，最终收敛至最佳去斑结果。此方 法在使用中需迭代25次，因此其复杂度很高，降低了该方法的实用性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，先使用MRF模型提取图像的先验信息， 再根据贝叶斯非局部均值滤波框架对图像去斑的方法，提出了一种基于MRF先验的BNL均 值滤波器对SAR图像空域去斑方法，以实现对SAR图像降斑中边缘和平滑区域的兼顾，提高 图像去斑效果。本发明的具体步骤包括如下(1)输入一副待去斑的SAR图像；(2)选取中心像素块在待去斑的SAR图像中，逐行扫描选取一个像素点为待估计 像素点，以待估计像素点为中心，以固定长度为块半径，选取一个正方形的中心像素块；
(3)确定搜索窗以选取的待估计像素点为中心，以固定长度为搜索窗半径，选取 一个正方形的搜索窗；(4)选取相似块在搜索窗中逐行扫描选取一个像素点作为相似点，以此相似点 为中心，选取一个与中心像素块等大小的像素块作为相似块；(5)计算相似性权值5a)计算相似性条件概率依据条件概率密度函数，计算在步骤(4)所选取的相似 块的条件下，中心像素块出现的条件概率；5b)根据基于MRF先验的相似性度量公式，计算先验相似性
权利要求
1. 一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，包括如下步骤(1)输入一副待去斑的SAR图像；(2)选取中心像素块在待去斑的SAR图像中，逐行扫描选取一个像素点为待估计像素 点，以待估计像素点为中心，以固定长度为块半径，选取一个正方形的中心像素块；(3)确定搜索窗以选取的待估计像素点为中心，以固定长度为搜索窗半径，选取一个 正方形的搜索窗；(4)选取相似块在搜索窗中逐行扫描选取一个像素点作为相似点，以此相似点为中 心，选取一个与中心像素块等大小的像素块作为相似块；(5)计算相似性权值5a)计算相似性条件概率依据条件概率密度函数，计算在步骤(4)所选取的相似块的 条件下，中心像素块出现的条件概率；5b)根据基于MRF先验的相似性度量公式，计算先验相似性
2.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤O)中的固定长度为2 5个像素点。
3.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤(3)中的固定长度为7 15个像素点。
4.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤5a)中适用于强度SAR图像的条件概率密度函数为
5.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤5a)中适用于幅度SAR图像的条件概率密度函数为
6.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤5c)中适用于强度SAR图像的相似性权值公式为
7.根据权利要求1所述的一种基于MRF先验的SAR图像去斑方法，其特征在于所述 步骤5c)中适用于幅度SAR图像的相似性权值公式为
全文摘要
一种图像处理技术领域基于MRF先验的SAR图像去斑方法，包括如下步骤1.输入一副待去斑的SAR图像；2.选取中心像素块；3.确定搜索窗；4.选取相似块；5.计算相似性权值；6.遍历搜索窗；7.计算待估计像素点的恢复值；8.遍历整幅SAR图像；9.恢复整幅SAR图像；10.迭代去斑；11.获得最终去斑结果。本发明充分利用了图像的先验信息，相对于目前空域滤波的去斑方法，能够更好的平滑斑点噪声，同时保持SAR图像的边缘和纹理细节，可用于对SAR图像的去斑处理。
文档编号G06T5/00GK102136134SQ20111005988
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者侯彪, 张小华, 李永伟, 焦李成, 王桂婷, 王爽, 钟桦, 韩超 申请人:西安电子科技大学