SAR图像相干斑滤波性能评估模型*王晓军1,孙洪2(1.空军雷达学院预警探测装备系,湖北武汉430019;2.武汉大学电子信息学院,湖北武汉430079)��摘�要:提出针对单极化合成孔径雷达(SAR)图像相干斑滤波算法性能的分层检验模型和综合评价方法。模型分相干斑抑制程度和目标微波后向散射系数保持程度两个层次,包含的指标有等效视数、信号杂波比、回波辐射度损失、均值偏差、空间分辨率损失和峰值旁瓣比偏差六项。综合评价运用了多指标决策(MCDM)理论,通过线性分级的模糊语义标度,运用有序加权平均(OrderedWeightedAveraging,OWA)算子对分层指标检验值构成的性能偏好矩阵进行集结,得到相干斑滤波器的性能综合评价结果。通过真实和模拟的SAR图像数据,有效地对增强Lee、GammaMAP、EPOS、小波软阈值和Kuan滤波算法进行了性能检验和评估,得到与主观综合评价一致的结果。关键词:合成孔径雷达图像;性能评价;相干斑滤波;有序加权平均算子中图分类号:TN958��文献标识码:A��文章编号:1672�2337(2008)01�0029�06MeasurementModelandPerformanceEvaluationforSpeckleFilterofSARImagesWANGXiao�jun1,SUNHong2(1.DepartmentofEarlyWarningDetectionEquipment,AirForceRadarAcademy,Wuhan430019,China;2.SchoolofElectronicInformation,WuhanUniversity,Wuhan430079,China)��Abstract:�Thispaperproposesameasurementmodelandaperformanceevaluationmethodforspecklefilterofsinglepolarimetricsyntheticapertureradarimages,includingsixcriteria:equivalentnumberoflooks(ENL),target�to�clutterratio,radiometricloss,biasofmeanvalue,biasofspatialresolution,andbiasofpeaksideloberatio.Basedonmulticriteriadecisionmaking(MCDM)principle,bylinearfuzzylinguisticquan�tifier,orderedweightedaveraging(OWA)operatorisusedtoaggregatetheperformancepreferencematrixin�ducedbyallmeasurementresults.Finallytheevaluationresultsareobtained.ComputationalexperimentsbyuseofsimulatedandrealSARimagestoverifyandevaluatesuchalgorithmsasrefinedLee,GammaMAP,EPOS,waveletthresholding,andKuanfiltershowthattheproposedmodeliseffectiveandtheresultisinac�cordancewiththatofvisualevaluation.Keywords:�syntheticapertureradarimages;performanceevaluation;specklefiltering;orderedweigh�tedaveragingoperator1�引言��相干斑点(coherentspeckle)是所有微波成像系统固有的一种现象。在合成孔径雷达图像中,斑点表现为颗粒状的噪声特性,影响图像信息的自动解译。几十年来,抑制相干斑的技术主要分为三类:多视处理[1];基于图像统计特性的滤波方法,如Lee[1],Kuan[2],Gamma�MAP[3�5],EPOS[6]滤波器;变换域多尺度滤波方法,如小波软阈值等[7�8]。以往对相干斑抑制的效果评价局限于主观判断。近年来,一些文献主要从两个方面运用评价参数或图形对滤波器性能进行刻划:(1)从度量相干斑抑制程度方面上,有衡量滤波后相干斑相对强度的指标,如等效视数[9�12]、相干斑抑制因子[13]、标准差与均值比[8]、无噪图像与去噪图像功率比(简称信噪比)[12];(2)从目标雷达后向散射系数的变化程度上,有辐射分辨率损失[11],归一化第1期2008年2月������������雷达科学与技术RadarScienceandTechnology���������Vol.6No.1February2008}*收稿日期:2007�01�25;修回日期:2007�10�28相对均方误差、边缘传输因子[13]、边缘保持指数、均值偏差[10]、目标与杂波功率比、偏差比[8]等。虽然上述指标均能检验滤波器某个单项性能,但各指标内涵间交叠的去除以及单项指标评价结果的综合,是滤波器性能综合评价需要解决的问题。文献[14]由单极化SAR图像相干斑滤波器性能评价准则出发,从前述刻划滤波器性能的两个方面对近二十项指标进行了优化。本文在该文献基础上,由优化的指标建立了SAR图像相干斑滤波器性能的分层检验模型。同时,运用多指标决策(MulticriteriaDecisionMaking,MCDM)理论[15],将模型中指标值按照线性分级语义量化准则,在有序加权平均算子[16]作用下进行集结。最后得到...
