第二章基于小波图像融合的差异图构造方法
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第二章基于小波图像融合的差异图构造方法
2.1引言
近十几年来,国内外学者在对SAR图像变化检测技术进行研究的过程中发现,
若将现有的遥感图像变化检测直接应用于SAR图像变化检测,往往不能取得较好
的效果。由于SAR成像原理的特殊性,SAR具有在大范围成像、全天时、全天候
侦察的优点,但同时SAR图像受相干斑的影响非常严重。并且SAR图像的信息表
达方式与光学图像有较大的不同,使得被测量的区域在图像上出现一些特殊的现
象,如SAR采用侧视成像,导致了SAR图像会出现阴影、迎坡缩短、顶底倒置等
特性。如何根据SAR图像的特点及变化信息的类别来研究合适的SAR图像变化检
测算法,是目前国内外学者需要着重研究的问题。
已知按照变化检测前是否要先对图像进行分类处理的原则,现有的变化检测方
法可归纳为两种:分类后比较法和差异图分类法。其中,差异图分类法主要由差
异图像的构造和差异图的分类两个步骤构成。差异图像的构造是直接在原始图像
上进行处理,因此图像的精确配准显得尤为重要。对于差异影像图的构造,主要
有图像差值法、图像均值比值法、图像对数比值法以及图像直接融合法等。图像
差值法对SAR图像的相干斑噪声及不同时段的后向散射能量误差非常敏感,并不
适和用于SAR图像的分析。图像均值比值法能在一定程度上克服斑点噪声,并且
引入了邻域信息,能真实的反映出变化区域,但均值比值差异图的非变化区域比
较粗糙,使得变化类与非变化类的对比度不明显,不利于后续差异图的分类。对
数比值差异图有较高的对比度,但变化区域的轮廓稍差,不利于保留小面积变化
区域的轮廓。图像直接融合法指的是差异图构造算子的融合,如马国瑞【41】提出的
将差值算子和比值算子进行乘积变换得到新差异图的方法,李金基等人【38】提出的
将差值算子和对数比值算子依据局部能量相似度和局部能量最小准则来构造差异
图的方法,并且该方法适用于SAR图像变化检测。
综上所述,对于SAR图像变化检测,差异影像图的构造必须同时考虑如何抑
制斑点噪声以及提高差异图的对比度。本章中,针对上述两个问题,提出了基于
小波图像融合的差异图构造方法。该方法依据均值比值差异图和对数比值差异图
各自特点,利用小波多尺度融合得到了新的差异图。小波图像融合利用合适的融
合规则将两种差异图的优点进行合理的整合,可有效抑制斑点噪声并提高变化类
和非变化类的对比度。