潘舟浩,蔡爱华,刘长清,李　鹏,冯文森

(1.中国电子科学研究院,北京　100041; 2.北京科技大学,北京　100083)



基础理论

一种新的基于变分模型的相干斑去噪算法研究

潘舟浩1,蔡爱华1,刘长清1,李鹏1,冯文森2

(1.中国电子科学研究院,北京100041; 2.北京科技大学,北京100083)

专家场( Fields of Experts, FOE)图像先验模型是一种基于滤波器学习的高阶马尔可夫随机场(MRF)模型，对于许多图像复原问题该模型已经被验证其有效性。本文提出一种基于FOE图像先验模型的新的变分模型，用于相干斑噪声(乘性噪声)去噪。本文提出的变分模型需要求解一个非凸极小化问题，该问题可以通过iPiano (Inertial Proximal Algorithm for Nonconvex Optimization)算法来有效地解决。通过仿真图像和真实合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像的去噪试验，可以表明本文提出的算法与目前最好的相干斑去噪算法性能相当。此外，本文提出的算法适用于图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)平台并行加速，可以大大提高运算效率。

相干斑噪声；相干斑降噪；专家场；非凸优化；高阶马尔可夫随机场

0　引　言

合成孔径雷达(SAR)自从出现之日，便因为其良好的特性和广泛的应用受到人们的重视，世界各国都对SAR的领域进行了大量的投入。通过相干成像模式生成的图像不可避免的伴随有乘性噪声，也称为相干斑噪声。因此，SAR受其相干成像机理的影响，不可避免地会产生相干斑噪声，使得SAR成像获得的图像并不清晰。这种噪声的存在妨碍我们对图像进行有价值信息的解译，诸如，纹理、边界和点目标等。因此，相干斑降噪对于图像分割和图像分类等经典的图像处理算法来说通常是必要的预处理步骤[1]。……