一种增强SAR图像匹配稳定性的新预处理方法研究

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摘要：SAR图像中相干斑对SAR图像的后续处理影响较大，由于自适应叠代滤波算法具有较好的适应性和对相干斑的平滑性，采用自适应叠代滤波对SAR图像进行了预处理，再利用相关的匹配算法将SAR图像与可见光图像进行匹配，并进行了大量的实验。实验结果表明，该方法具有良好的抑制SAR图像相干斑的效果，改善了相关峰的单峰性，显著提高了可见光与SAR图像的匹配稳定性和匹配精度。

关键词：相干斑抑制；雷达成像；自适应叠代滤波；匹配稳定性

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）16-0005-02

SAR图像具有全天候、全天时和穿透地物的特点，使合成孔径雷达遥感在固体地球科学、生态科学、水文科学和海洋科学等领域都发挥着越来越重要的作用，但是SAR图像在实际应用中最突出的问题是相干斑干扰很严重，不利于SAR图像的后续处理。本文提出了一种抑制SAR图像相干斑的方法，即利用自适应叠代滤波算法对SAR图像的相干斑进行滤波，将相干斑的干扰降到最低。

在实际工作中，需要根据不同的图像选取不同的参数以进行滤波处理。大量外场挂飞真实机载SAR图像匹配实验表明，该方法的实用性较好，可以有效的抑制SAR图像的相干斑，提高SAR图像预处理以后的图像的有效信息量以及与可见光图像的相似性，与其它的滤波算法相比，匹配的稳定性和匹配的精度都得到了很大的提高。

一、自适应叠代滤波原理

对于一维离散信号f（x），滤波过程的算法为：

三、结论

由相应的SAR图的自适应叠代滤波的结果可以知道，值越大，平滑的效果越好，叠代次数越多平滑的效果越好，但是过多的叠代次数又会导致过多的运算量。

同时，从SAR图像的自适应叠代滤波结果可看出，在滤波之前的SAR图像梯度图中含有大量的斑点信息（即噪声），极不利于后续处理，而利用自适应叠代滤波的方法，可以有效的抑制斑点噪声，只提取出有用的信息，以有利于后续匹配工作的进行。另外，由各种算法算出的匹配结果相关峰图可知，不做任何处理，效果很差，进行中值滤波，效果也不甚理想，单峰既不突出又不尖锐，而使用自适应迭代滤波以后，单峰性能很好，匹配稳定性明显增强。

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作者简介：侯旺（1986－），男，山西太原人，国防科技大学航天与材料工程学院硕士研究生，研究方向：精密光学测量。A