合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法
2023-07-19 08:22:41
合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法
【專利摘要】本發明公開了一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，包括：對於合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素計算其歸一化均值比；以合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素的歸一化均值比作為該像素的灰度值，重新繪製合成孔徑雷達圖像。本發明的方法中，應用了序列均值比優化得到相應元素的灰度值，重繪合成孔徑雷達圖像，增強了合成孔徑雷達圖像的邊緣強度。
【專利說明】合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及雷達圖像處理【技術領域】，尤其涉及一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法。
【背景技術】
[0002]隨著合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,簡稱SAR)圖像的應用越來越廣泛，如何提取合成孔徑雷達圖像的邊緣信息成為合成孔徑雷達圖像判讀解譯的關鍵問題。通過增強合成孔徑雷達圖像邊緣來增強視覺效果，以利於後續應用，這已成為合成孔徑雷達圖像處理的一個重要內容。
[0003]合成孔徑雷達圖像由於是相干成像，使得其固有的斑點噪聲大大影響了圖像上的邊緣信息，因此常規的圖像邊緣提取算法很難進行有效的邊緣信息提取，如直接對原始圖像進行處理的空域法，包括拉普拉斯銳化、圖像多尺度邊緣增強等，以及對原始圖像進行某種變換，如小波變換等，在變換域進行處理以實現圖像增強。如圖像的拉普拉斯銳化是利用拉普拉斯算子對圖像進行邊緣增強的一種方法，拉普拉斯算子是以圖像鄰域內像素灰度差分計算為基礎的，通過二階微分推導出的一種圖像鄰域增強算法。它的基本思想是，當鄰域的中心像素灰度低於它所在鄰域內其他像素的平均灰度時，此中心像素的灰度應被進一步降低，當鄰域的中心像素灰度高於它所在鄰域內其他像素的平均灰度時，此中心像素的灰度應被進一步提高，以此實現圖像的銳化處理。在算法實現過程中，拉普拉斯銳化算法通過對鄰域中心像素的四方向或八方向求梯度，並將梯度和相加來判斷中心像素灰度與鄰域內其他像素灰度的關係，並用梯度運算的結果對像素灰度進行調整。
[0004]可見，現有技術中的上述方法都是提升圖像中原有高頻分量的幅度，並沒有產生新的高頻成分，而且合成孔徑雷達圖像的斑點噪聲是典型乘性特性，這些邊緣增強方法效果很有限，無法得到滿意的邊緣增強結果。
【發明內容】
[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]為解決上述的一個或多個問題，本發明提供了一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，以提高邊緣增強的效果。
[0007]( 二 )技術方案
[0008]根據本發明的一個方面，提供了一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，包括:對於合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素，計算其歸一化均值比；以合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素的歸一化均值比作為該像素的灰度值，重新繪製合成孔徑雷達圖像。
[0009](三)有益效果
[0010]從上述技術方案可以看出，本發明合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法具有以下有益效果:本發明利用不同窗口大小計算的ROA之間的差異性來增強合成孔徑雷達圖像的邊緣信息，進一步銳化了合成孔徑雷達圖像的邊緣強度，提高了邊緣增強的效果，有利於合成孔徑雷達圖像的邊緣檢測和提取。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法的流程圖；
[0012]圖2為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法中計算合成孔徑雷達圖像的均值比步驟中構建窗口的示意圖；其中，圖2A為水平方向的示意圖，圖2B為垂直方向的不意圖；圖2C為左傾方向的不意圖；圖2D為右傾方向的不意圖。
[0013]圖3為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法中輸入的原始合成孔徑雷達圖像；
[0014]圖4為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法中計算窗口大小為3的均值比；
[0015]圖5為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法中計算窗口大小為5的均值比；
[0016]圖6為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法中計算窗口大小為7的均值比；
[0017]圖7為運用本發明施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法對圖3的原始合成孔徑雷達圖像進行處理後的合成孔徑雷達圖像。
【具體實施方式】
[0018]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0019]需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。在附圖中以簡化或是方便標示，且附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬【技術領域】中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示範，但應了解，參數無需確切等於相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似於相應的值。
[0020]本發明合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，利用不同窗口大小計算合成孔徑雷達圖像的對應的均值比(Ratio Of Averages,簡稱R0A)，然後將這些不同窗口的ROA組合起來，計算同一圖像位置上的最佳歸一化差異指數，提取最佳的歸一化差異指數進行銳化，從而實現合成孔徑雷達圖像的邊緣增強。
[0021]在本發明的一個示例性實施例中，提出了一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法的流程圖。圖1為本發明實施例合成孔徑雷達圖像邊緣增強方法的流程圖。如圖1所示，本實施例包括以下步驟:
[0022]步驟S102，對於合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素，計算其歸一化均值比；
[0023]其中，對於合成孔徑雷達原始圖像中的一個像素，計算其歸一化的步驟進一步包括:
[0024]步驟S102a，利用N個不同大小的正方形窗口計算該像素的均值比，得到基於不同大小正方形窗口的均值比序列，其中N為大於2整數；
[0025]其中，對於合成孔徑雷達原始圖像中一個像素，以正方形窗口大小為Wl計算其均值比Rwi:
【權利要求】
1.一種合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，包括: 對於合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素，計算其歸一化均值比: 以合成孔徑雷達原始圖像中每一個像素的歸一化均值比作為該像素的灰度值，重新繪製合成孔徑雷達圖像。
2.根據權利要求1所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，採用以下方法，計算合成孔徑雷達原始圖像中一個像素的歸一化均值比: 利用N個不同邊長大小的正方形窗口計算該像素的均值比，得到基於不同邊長大小正方形窗口的均值比序列； 在所述均值比序列中選取均值比的最大值與最小值； 利用所述均值比的最大值與最小值，計算該像素的最佳歸一化差異指數； 根據所述最佳歸一化差異指數，計算該像素的歸一化均值比。
3.根據權利要求2所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，對於邊長大小為wl個像素的正方形窗口，按照以下公式，計算該像素的均值比Rwi:
4.根據權利要求3所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，所述k=1,2,3,4;
5.根據權利要求3所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，其中，所述N=3，所述wI = 3，5，7。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，採用以下公式，計算該像素的最佳歸一化差異指數:
7.根據權利要求6所述的合成孔徑雷達圖像邊緣增強的方法，採用以下公式，計算該像素的歸一化均值比:
E (x, y) = [1.0-1 (X，y) ] X 2 55.0。
【文檔編號】G06T5/00GK103455975SQ201210171874
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月29日 優先權日:2012年5月29日
【發明者】尤紅建, 張翰墨 申請人:中國科學院電子學研究所