SAR 图像相干斑特征参数假设检验方法
刘 阳
1
武 文
2
王晓军
2
1
空军雷达学院研究生管理大队 武汉
430019 2
空军雷达学院陆基预警监视装备系 武汉
430019
摘 要 为了快速评估合成孔径雷达
SAR
图像的相干斑质量 选取等效视数 (
ENL
)作为评估指标 给出
了单样本参数检验和双样本参数检验两种方法 并用两组实际图像数据进行了实验 实验结果表明 本文方法
可以快速准确地判断
SAR
图像的相干斑质量
关键词
SAR
图像 相干斑 质量评估 参数假设检验 等效视数
中图分类号
TN958
文献标志码
A
假设检验是一种有效的质量评估方法 它包
括参数假设检验和分布假设检验 近来 这种方法
在SAR图像质量评估中得到了新的应用
1
SAR图
像的特征主要包括近距离压缩 透视收缩 叠掩
阴影 相干斑等
2
其中相干斑是所有相干成像系
统所固有的特点 它呈现出噪声特性 Oliver指出
3
相对于其他噪声 相干斑对 SAR 图像质量的影响
最大 它的存在降低了图像的可读性 严重影响到
SAR图像的特征提取 目标检测与分类 识别等后
续处理和应用
4
因此 需要对相干斑进行抑制滤
波 相干斑抑制滤波方法有很多
5
针对不同的原
始数据和相干斑特征 滤波方法有不同的数学模
型 滤波效果也大不相同 只有评估结论为合格的
原始图像才可以成为相干斑滤波器的输入数据
目前 SAR图像质量评估有主 客观两种评价方法
但都存在一定缺陷 对相干斑特征的检验 主要的
性能评估指标有等效视数 辐射分辨率 平滑指
数 标准差与均值比等
6,7
本文运用标准化原理进行相关性优化 选择
了等效视数作为评价指标 利用参数假设检验方
法 包括单样本和双样本两种方法检验了 38 所双
极化 SAR 图像和 ERS_1 图像相干斑质量的合格
性 实验表明 参数假设检验法可以快速地检测图
像相干斑质量
1 SAR 图像的斑点噪声数学模型
相干斑在图像上表现为均匀区后向散射系数
不是一个常数 而存在随机起伏 又称为斑点噪
声 本质上 相干斑是由独立散射子的回波信号之
间的随机相干过程产生的
2
包括星载 SAR 在内的成像雷达中 由衰减引
起的斑点噪声是一种乘性噪声 完全发育的斑点
噪声的乘性模型可以表示
8
为
I x,y = R x,y F x,y
(
1
)
式中 x,y 是图像单元空间方位向和距离向的坐
标 I x,y 是观察到的图像强度 R x,y 是随机的
地面目标雷达散射特性 F x,y 为衰落过程所引起
的斑点噪声过程 这种情况下 星载 SAR图像强度
I x, y 的分布与 F x,y 相同
如果斑点噪声发育不完全 即当一个或多个大
散射体存在 其散射特性的贡献能支配回波特性
时 其分布为纳卡加密-莱斯 Nakagami-Rice 分布
8
2 检验法用于相干斑质量评估
2.1
检验法
假设检验
9
是指在母体上作某项假设 从母体
中随机抽取一个子样 用它检验此项假设是否成
立 本文讨论的 检验法包括用大子样检验母体
平均数和用大子样检验两个母体平均数相等两种
设有母体 X 在母体上作假设 H0 = 0 0 已
知 用大子样检验母体平均数的检验统计量为
U = X 0 / S/ n
(
2
)
给定显著水平 存在
/2
使 P U
/2
若 U
/2 则拒绝原假设 反之则接受
设有两个母体 X
1
和 X
2
在两个母体上作假设
H
0 1
=
2
用大子样检验两个母体平均数相等的
检验统计量为
U = X
1
X
2
/ S
1
2
/n
1
+ S
2
2
/n
2
(
3
)
收稿 日期 2009-01-09
作者 简介
刘 阳
(
1985
)
女 硕士生 主要从事
SAR
图 像质量评 估 雷达 装备性能 研究
.
文章编号
1673-8691
(
2009
)
02-0103-03
第 卷23 第2期
2009年 月4
空 军 雷 达 学 院 学 报
Journal of Air Force Radar Academy
Vol.23
No.2
Apr.2009