李正伟

摘 要：合成孔径雷达（SAR）图像具有良好的操作性能和较高的分辨率。针对多时相SAR图像，提出了一种多尺度多方向的图像变化检测方法。通过斑点抑制各向异性扩散滤波（SRAD）和离散小波变换（DWT）对SAR图像进行预处理，利用Log-Gabor（LG）滤波器组对处理后的无斑点图像进行多尺度多方向设计，将多个方向的最大幅值相加得到基于特征的尺度表示。通过设计最小重叠的传输函数来扩大覆盖广泛的滤波器带宽，对每个尺度进行多方向处理得到差分图像系数，将各尺度的差分系数序列相加进而计算差分图像。最后，利用真实的武汉市SAR图像数据集验证了该方法的性能。

关键词：SAR图像;变化检测;斑点噪声;Log-Gabor滤波器组

Abstract：Synthetic aperture radar （SAR） image has good performance and high resolution. A multi-scale and multi-directional change detection method for multi-phase SAR image is proposed. SAR image is preprocessed by speckle suppression anisotropic diffusion filter （SRAD） and discrete wavelet transform （DWT）， and the processed speckle free image is designed by log Gabor （LG） filter bank in multi-scale and multi direction. The maximum amplitude of multiple directions is added to get the scale representation based on the feature. By designing the minimum overlapping transmission function to expand the wide coverage of the filter bandwidth， the differential image coefficients are obtained by multi-directional processing of each scale， and then the differential image is calculated by adding the differential coefficient sequences of each scale. Finally， the performance of the method is verified by the real data set of Wuhan SAR image.

Key words：SAR image; change detection; speckle noise; Log-gabor filter bank

變化检测是对同一地理区域获取的两幅时间序列图像进行差异预测的分析，目的是检测在两种不同情况下区域变化情况，可用于估算土地覆盖率[1]、土地利用变化[2]和监测城市地区变化[3]等。变化检测在遥感中发挥着重要的作用，特别是在合成孔径雷达（SAR）图像中，能够全程跟踪并获取雷达图像。现有的变化检测方法主要基于代数、转换、分类、聚类和机器学习等[4]。

在各种SAR图像处理应用中，基于多尺度方法的数学模型可定性分析图像处理性能。多尺度方法由空间频域中的空间定位组成，可以分解图像模式的基本分量。文献[5]提出了基于多尺度方法的变化检测，并采用自适应尺度守恒方法对差分系数进行融合。文献[6]提出了基于分形网络演化自适应选择尺度的多尺度方法。……