NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析在SAR圖像抑噪上的應(yīng)用

引言

合成孔徑雷達(dá)（SAR）圖像在遙感領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來越廣泛。然而

由于氣候和遙感圖像采集條件的限制，SAR圖像往往存在多種噪聲如斑

點噪聲和波紋噪聲等。這些噪聲會導(dǎo)致圖像質(zhì)量的下降，甚至影響到后

續(xù)圖像處理和分析的效果。因此，抑噪技術(shù)在SAR圖像處理中具有至關(guān)

重要的作用。

當(dāng)前，NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析是SAR圖像抑噪中的一種主流方法。

該方法通過對SAR圖像進(jìn)行NSCT變換之后,利用基于均值和標(biāo)準(zhǔn)差等

統(tǒng)計學(xué)原理計算系數(shù)的閾值，有效地消除了SAR圖像中的噪聲。

本文將從SAR圖像的特點和抑噪方法選取原則入手，詳細(xì)介紹

NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析在SAR圖像抑噪上的應(yīng)用。分析其優(yōu)點和不足之處,

并對該方法的未來發(fā)展進(jìn)行展望。

一、SAR圖像的特點

SAR圖像是利用合成孔徑雷達(dá)進(jìn)行成像的一種遙感圖像。因為其具

有天氣和光照條件無關(guān)的優(yōu)勢，因此對于夜間、多云、惡劣天氣等特殊

場景的遙感圖像采集和處理有著不可替代的作用。

SAR圖像具有以下特點：

1.在SAR圖像中,每個像素點的強(qiáng)度值通常為實數(shù),而非離散的整

數(shù)值。

2.SAR圖像在大多數(shù)情況下會出現(xiàn)多種多樣的噪聲,如斑點噪聲和

波紋噪聲等。

3.SAR圖像中包含大量的細(xì)節(jié)信息，而且噪聲和信號之間的差異不

太明顯，使得抑制噪聲并不容易。

二SAR圖像抑噪方法的選取原則

對于SAR圖像的抑噪，我們需要考慮以下幾個方面的意見：

1.抑噪效果：保留和增強(qiáng)SAR圖像的信息，盡可能減少抑制對SAR

圖像本身有用信息的影響。

2.抗干擾能力：適應(yīng)于不同類型的噪聲和各種異常情況。如果采用

的方法只針對某一特定類型的噪聲進(jìn)行抑制，會限制其實際應(yīng)用。

3.計算時間：抑噪過程需要耗費時間，而在遙感領(lǐng)域中則更加重要。

計算時間的減少也需要被考慮到。

三、NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法的原理

1.NSCT域變換

NSCT是替代傳統(tǒng)小波變換的新型變換，在噪聲抑制領(lǐng)域有很大的應(yīng)

用潛力。NSCT域變換使用完全二叉樹作為濾波器組的結(jié)構(gòu)單元。其他一

維或二維的分解和重構(gòu)都可以基于這種濾波器結(jié)構(gòu)進(jìn)行實現(xiàn)。這樣，

NSCT在實現(xiàn)低通濾波和高通濾波的基礎(chǔ)上，提高了頻率的分辨率，對信

號的局部特征作了更為準(zhǔn)確的描述。

2.系數(shù)的統(tǒng)計分布

對于不同類型的圖像，其NSCT系數(shù)的分布特征也不同。而在噪聲

抑制中,我們認(rèn)為滿足高斯分布的NSCT系數(shù)被認(rèn)為是噪聲系數(shù),其他非

高斯分布的系數(shù)則被認(rèn)為是圖像信號。因此，通過對NSCT系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計

分析，可以較為準(zhǔn)確地區(qū)分出噪聲和信號。

3.基于均值和標(biāo)準(zhǔn)差的系數(shù)閾值算法

在NSCT域內(nèi),通常采用基于均值和標(biāo)準(zhǔn)差的閾值算法對系數(shù)進(jìn)行

判別。首先，計算NSCT變換后得到的系數(shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。然后，設(shè)定

一個系數(shù)的門限值，對于系數(shù)值小于門限值的，則將其視為噪聲系數(shù)，

對其進(jìn)行抑制。

四、NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析在SAR圖像抑噪中的應(yīng)用

NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析可以有效地處理SAR圖像中的噪聲。通過對

SAR圖像進(jìn)行NSCT變換之后，利用基于均值和標(biāo)準(zhǔn)差等統(tǒng)計學(xué)原理計算

系數(shù)的閾值，可以有效地消除SAR圖像中的噪聲。

方法的步驟如下：

1.對SAR圖像進(jìn)行NSCT變換，得到所有系數(shù)。

2.計算所有系數(shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

3.設(shè)定系數(shù)的門限值，將所有小于門限值的系數(shù)視為噪聲系數(shù)，并

將其抑制。

4.進(jìn)行NSCT域逆變換，得到新的SAR圖像。

通過對SAR圖像進(jìn)行NSCT變換和閾值處理，該方法不僅可以有效

地抑制斑點噪聲和波紋噪聲等各類常見噪聲，同時也可以更好地保留

SAR圖像的細(xì)節(jié)和紋理特征。

五、NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法的優(yōu)缺點

NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法具有以下幾個優(yōu)點：

1.可以搭配其他噪聲抑制方法使用，如小波域和局部積分投影等方

法。

2.對不同類型噪聲具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可應(yīng)用于不同類型的SAR圖

像抑噪中。

3.通過計算各個NSCT系數(shù)之間的關(guān)系,可以有效地區(qū)分出噪聲和

信號系數(shù)，提高抑噪的準(zhǔn)確性。

不過，NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法也存在一些不足之處：

1.特征提取過程比較復(fù)雜，需要消耗大量的時間和運(yùn)算，降低了其

使用效率。

2,閾值的選擇依賴于圖像本身，而非所有SAR圖像都具有相似的特

征分布。如果門限值計算不合理，可能會影響到抑噪的結(jié)果。

六、結(jié)論和展望

通過對NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法的介紹和分析，我們可以得出以

下結(jié)論：

1.NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法是一種有效的SAR圖像抑噪方法，通

過合理的閾值計算，可以較為準(zhǔn)確地消除SAR圖像中的各種噪聲。

2.NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法的優(yōu)點是特征提取效果較好,對不同

類型的噪聲有很好的適應(yīng)性。

3.NSCT域系數(shù)統(tǒng)計分析方法的缺陷是特征提取過程比較復(fù)雜,閾

值選