斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型(共5页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上 第二章 相干斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型相干斑点噪声是SAR影像的重要特征之一。要进行新滤波器的设计和开发,有必要了解斑点噪声的形成原理和斑点噪声模型以及其他相关知识,因此本章就斑点噪声的形成原理,概率分布函数、自相关函数、功率谱以及人们比较公认的斑点噪声模型做一个简要的介绍。2.1 斑点噪声的形成原理SAR影像上的斑点噪声是这样形成的31,即当雷达波照射一个雷达波长尺度的粗糙表面时,返回的信号包含了一个分辨单元内部许多基本散射体的回波,由于表面粗糙的原因,各基本散射体与传感器之间的距离是不一样的,因此,尽管接收到的回波在频率上是相干的,回波在相位上已不再是相干
2、的;如果回波相位一致,那么接收到的是强信号,如果回波相位不一致,则接收到的是弱信号。一幅SAR影像是通过对来自连续雷达脉冲的回波进行相干处理而形成的。其结果是导致回波强度发生逐像素的变化,这种变化在模式上表现为颗粒状,称为斑点噪声(Speckle)。SAR影像上斑点噪声的存在产生了许多后果,最明显的后果就是用单个像素的强度值来度量分布式目标的反射率会发生错误。斑点噪声在SAR影像上表现为一种颗粒状的、黑白点相间的纹理。例如,对于一个均匀目标,如一片草覆盖的地区,在没有斑点噪声影响的情况下,影像上的像素值会呈现淡的色调(图2.1 A);然而,每个分辨单元内单个草的叶片的回波会导致影像上某些像素比
3、平均值更亮,而另外一些像素则比平均值更暗(图2.1 B),这样,该目标就表现出斑点噪声效果32。 图2.1 斑点噪声的影响效果2.2 斑点噪声的特征332.2.1 斑点噪声的概率分布函数2.2.1.1单视SAR图像 前人在光学和SAR影像斑点噪声的理论分析上已经做了大量工作31、34。单视图像的斑点噪声服从负指数分布,对均匀的目标场景,图像的像素强度的概率分布为: (2.1)若以振幅A或分贝值D来表示,它们与强度I的关系为 I=A2 (2.2) (2.3)所以强度概率分布可以直接转化为下式: (2.4) (2.5)其中k=10/ln10。它们均为Rayleigh分布。2.2.1.2多视SAR图
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