海洋内波SAR图像纹理增强方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及SAR图像处理技术领域，特别涉及一种海洋内波SAR图像纹理增强方法、装置、设备及介质，其中方法包括：获取待增强的海洋内波SAR图像真实数据；对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，得到滤波后的图像；基于滤波后的图像，提取图像结构层；基于滤波后的图像和提取的所述图像结构层，提取图像纹理层；对提取的所述图像纹理层进行增强；基于所述图像结构层及增强后的所述图像纹理层，重构得到增强后的海洋内波SAR图像。本发明专利技术能够针对海洋内波SAR图像的特点对其纹理细节进行增强。强。强。

【技术实现步骤摘要】
海洋内波SAR图像纹理增强方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及SAR图像处理
，特别涉及一种海洋内波SAR图像纹理增强方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(SAR)所具有的全天时、全天候、远距离、大范围及高分辨率等优势，使其成为观测与研究海洋内波现象的主要技术手段。但是，SAR对于海洋内波现象的成像质量不够稳定，海洋内波SAR图像常出现纹理细节不够明显，不利于观察与分析的问题。
[0003]传统的SAR图像增强方法往往难以适配海洋内波SAR图像，会导致图像纹理增强效果不佳。

技术实现思路

[0004]基于现有SAR图像增强技术对于海洋内波SAR图像的特点不具针对性，会导致图像纹理增强效果不理想的问题，本专利技术提供了一种海洋内波SAR图像纹理增强方法、装置、电子设备及存储介质，能够针对海洋内波SAR图像的特点对其纹理细节进行增强。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种海洋内波SAR图像纹理增强方法，包括：
[0006]获取待增强的海洋内波SAR图像真实数据；
[0007]对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，得到滤波后的图像；
[0008]基于滤波后的图像，提取图像结构层；
[0009]基于滤波后的图像和提取的所述图像结构层，提取图像纹理层；
[0010]对提取的所述图像纹理层进行增强；
[0011]基于所述图像结构层及增强后的所述图像纹理层，重构得到增强后的海洋内波SAR图像。
[0012]可选地，所述对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，包括：
[0013]通过非局部均值滤波法，对获取的海洋内波SAR图像真实数据中每一个像素点进行灰度值重建。
[0014]可选地，对获取的海洋内波SAR图像真实数据中一个像素点进行灰度值重建，包括：
[0015]设待进行灰度值重建的像素点为目标像素点；
[0016]基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长、滑动窗口边长和平滑参数，计算搜索窗口内全部像素点在重建目标像素点时的权值，并进行归一化处理；
[0017]基于搜索窗口内全部像素点的像素值和归一化处理后的权值，计算目标像素点的重建灰度值。
[0018]可选地，所述基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长、滑动窗口边长和平滑参数，计算搜索窗口内全部像素点在重建目标像素点时的权值，包括：
[0019]基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长，确定以目标像素点为中心、搜
索窗口边长为边长的正方形区域，设为搜索窗口；
[0020]对搜索窗口内全部像素点逐一执行如下操作：
[0021]将搜索窗口内的一个像素点设为搜索像素点，确定以搜索像素点为中心、以滑动窗口边长为边长的正方形区域，设为滑动窗口，确定以目标像素点为中心、以滑动窗口边长为边长的正方形区域，设为目标窗口；
[0022]计算目标窗口和滑动窗口之间的加权欧氏距离；
[0023]基于计算所得的加权欧式距离和预设的平滑参数，计算重建目标像素点时搜索像素点的权值。
[0024]可选地，所述基于滤波后的图像，提取图像结构层，包括：
[0025]设循环迭代次数t＝0，令初始的图像结构层设循环迭代次数t＝0，令初始的图像结构层表示滤波后的图像；
[0026]计算当前的图像结构层中全部像素点对应的四个非线性项，表达式为：
[0027][0028][0029][0030][0031]其中，G
σ
表示标准差为σ的高斯滤波器，σ为预设的尺度参数，*为卷积运算符，和分别表示图像结构层S在x方向和y方向的偏微分，下标q表示对应图像结构层S中第q个像素点，u
xq
、w
xq
、u
yq
和w
yq
分别用于表示第q个像素点的四个非线性项，ε
s
为预设的锐度参数；
[0032]基于全部像素点对应的四个非线性项，计算当前迭代次数下的权重矩阵L
t
，表达式为：
[0033][0034]其中，C
x
和C
y
分别表示在x方向和y方向上由前向差分离散梯度算子得到托普利兹矩阵，U
x
、U
y
、W
x
和W
y
是对角矩阵，对角元素分别为U
x
(i，i)＝u
xi
、U
y
(i，i)＝u
yi
、W
x
(i，i)＝w
xi
和W
y
(i，i)＝w
yi
，i表示第i个像素点，上标T表示对矩阵取转置；
[0035]基于滤波后的图像和当前迭代次数下的权重矩阵L
t
，计算下一次迭代的图像结构层，表达式为：
[0036][0037]其中，1表示单位矩阵，为下一次迭代的图像结构层S的向量表示形式，为
滤波后的图像的向量表示形式，λ为预设的强度参数；
[0038]更新循环迭代次数t＝t+1，若循环迭代次数t达到预设的结构层提取迭代次数N
iter
，则得到提取的图像结构层，否则返回计算当前的图像结构层中全部像素点对应的四个非线性项步骤。
[0039]可选地，所述提取图像纹理层，采用如下表达式：
[0040][0041]其中，(i，j)表示像素点的坐标；T(i，j)表示提取的图像纹理层T中的元素，表示基于滤波后的图像中的元素，S(i，j)表示提取的所述图像结构层S中的元素；
[0042]所述对提取的所述图像纹理层进行增强，包括：
[0043]基于预设的纹理增强参数α，对提取的所述图像纹理层进行增强，表达式为：
[0044]T
′
(i，j)＝[T(i，j)]α
[0045]其中，T
′
(i，j)表示增强后的所述图像纹理层T
′
中的元素，纹理增强参数α大于1。
[0046]可选地，所述基于所述图像结构层及增强后的所述图像纹理层，重构得到增强后的海洋内波SAR图像，采用如下表达式：
[0047]I
′
(i，j)＝S(i，j)
×
T
′
(i,j)
[0048]其中，I
′
(i，j)表示增强后的海洋内波SAR图像I
′
中的元素。
[0049]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种海洋内波SAR图像纹理增强装置，包括：
[0050]获取模块，用于获取待增强的海洋内波SAR图像真实数据；
[0051]滤波模块，用于对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，得到滤波后的图像；
[0052]第一提取模块，用于基于滤波后的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋内波SAR图像纹理增强方法，其特征在于，包括：获取待增强的海洋内波SAR图像真实数据；对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，得到滤波后的图像；基于滤波后的图像，提取图像结构层；基于滤波后的图像和提取的所述图像结构层，提取图像纹理层；对提取的所述图像纹理层进行增强；基于所述图像结构层及增强后的所述图像纹理层，重构得到增强后的海洋内波SAR图像。2.根据权利要求1所述的海洋内波SAR图像纹理增强方法，其特征在于，所述对所述海洋内波SAR图像真实数据进行滤波降噪，包括：通过非局部均值滤波法，对获取的海洋内波SAR图像真实数据中每一个像素点进行灰度值重建。3.根据权利要求2所述的海洋内波SAR图像纹理增强方法，其特征在于，对获取的海洋内波SAR图像真实数据中一个像素点进行灰度值重建，包括：设待进行灰度值重建的像素点为目标像素点；基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长、滑动窗口边长和平滑参数，计算搜索窗口内全部像素点在重建目标像素点时的权值，并进行归一化处理；基于搜索窗口内全部像素点的像素值和归一化处理后的权值，计算目标像素点的重建灰度值。4.根据权利要求3所述的海洋内波SAR图像纹理增强方法，其特征在于，所述基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长、滑动窗口边长和平滑参数，计算搜索窗口内全部像素点在重建目标像素点时的权值，包括：基于目标像素点的坐标以及预设的搜索窗口边长，确定以目标像素点为中心、搜索窗口边长为边长的正方形区域，设为搜索窗口；对搜索窗口内全部像素点逐一执行如下操作：将搜索窗口内的一个像素点设为搜索像素点，确定以搜索像素点为中心、以滑动窗口边长为边长的正方形区域，设为滑动窗口，确定以目标像素点为中心、以滑动窗口边长为边长的正方形区域，设为目标窗口；计算目标窗口和滑动窗口之间的加权欧氏距离；基于计算所得的加权欧式距离和预设的平滑参数，计算重建目标像素点时搜索像素点的权值。5.根据权利要求1所述的海洋内波SAR图像纹理增强方法，其特征在于，所述基于滤波后的图像，提取图像结构层，包括：设循环迭代次数t＝0，令初始的图像结构层设循环迭代次数t＝0，令初始的图像结构层表示滤波后的图像；计算当前的图像结构层中全部像素点对应的四个非线性项，表达式为：
其中，G
σ
表示标准差为σ的高斯滤波器，σ为预设的尺度参数，*为卷积运算符，和分别表示图像结构层S在x方向和y方向的偏微分，下标q表示对应图像结构层S中第q个像素点，u
xq
、w
xq
、u
yq
和w
yq
分别用于表示第q个像素点的四个非线性项，ε
s
为预设的锐度参数；基于全部像素点对应的四个非线性项，计算当前迭代次数下的权重矩阵L
t
，表达式为：其中，C
x
和C
y
分别表示在x方向和y方向上由前向差分离散梯度算子得到托普利兹矩阵，U
x
、U
y
、W
x
和W
y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾虹程，陈政华，杨威，陈杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：