基于同质区域分割的高光谱图像混合噪声估计
2014-10-15孟玉
孟 玉
(西北工业大学计算机学院,陕西 西安 710129)
0 引言
高光谱图像处理技术被广泛用于地质勘探、气象监测、环境保护等领域,然而人们在获取HS数据的同时,却不可避免地引入了噪声,如何有效地估计及去除噪声[1]对HS图像处理尤为重要。
空间光谱维去相关法[2](Spectral and Spatial Decorrelation Method,SSDC)是一种经典的评噪方法,虽然该方法较稳定,但因强硬地将图像分为等大的小块,无法应对具有复杂纹理的HS图像,且评估结果误差较大。局部均匀块标准差法[3](Local Homogeneous Block Standard Deviations Method,LHBSD)和同质区域划分光谱维去相关法[4-5](Homogeneous Regions Division and Spectral Decorrelation Method,HRDSDC)则是基于同质区域进行评噪,对复杂纹理的HS图像依然适用,但HR的划分结果并不稳定,存在随机性,影响了噪声估计结果。Martin-Herrero[6]对HR划分方法进行了评估和改进,但改进后的算法仍要高深度递归,计算负担过重。
传统方法[7]只适用于估计信号无关(Signal Independent,SI)噪声,而电子器件敏感性的提升为HS图像引入了光电噪声,也即信号相关[8](Signal Depend-ent,SD)噪声,导致传统方法难于进行估计。Qian[9-10]等人提出的三维非局部均值滤波方法评噪和去噪的效果显著,而Acito[11]等人也提出了一种自动化的评噪方法,通过矩和基于梯度的多变量迭代方法求解噪声模型的最大似然函数,继而计算SD和SI的方差。这些方法具有较高的稳定性和精确性,但复杂度较高,计算负担较大。
为了解决传统算法的混合噪声估计问题,同时为了提高估计算法的性能,提出一种基于HR分割的混合噪声估计算法。算法的主要思想是在HR分割区域内进行MLR估计,从而得到含较强空间和光谱相关性的纯信号估计,而该信号与原图像间的残差即为混合噪声。……
