基于分层图像融合的SAR图像可视化增强方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第3期测绘科学Vo1．33No．32008年5月ScienceofSurveyingandMappingMav．基于分层图像融合的SAR图像可视化增强方法龚汉华①②，丁赤飚①，张新①，雷斌①(①中国科学院电子学研究所，北京100080；②中国科学院研究生院，北京100039)【摘要】提出了一种基于分层图像融合的合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar，SAR)图像可视化增强方法。根据SAR图像特点，通过图像灰度级分层、融合等处理，并在图像

2、融合时加入动态范围约束条件进行求解，对SAR图像做了可视化增强处理，处理得到的图像动态范围满足显示打印等设备动态范围约束条件，且与常规方法相比能更多地保留原图细节信息。实验结果表明了本文方法的有效性。【关键词】灰度级；图像融合；合成孔径雷达；动态范围；可视化增强【中图分类号】Tfy751【文献标识码】A【文章编号】1009-2307(2008)0343069-03DoI：10．3771／j．issn．1009-2307．2008．03．023用16bit量化。在对由合成孔径雷达回波数据经过成像处理1引言得到的浮

3、点型模拟图像数据量化时，并不是简单地取整量随着空间分辨率的不断提高，合成孔径雷达可以得到化，而是通过线性映射将浮点型数据动态范围扩大到0—地物目标越来越丰富的信息。为了保存地物目标这些丰富65535，再取整量化。的信息，由合成孔径雷达回波数据经过成像处理得到的SAR图像反映的是地物目标的电磁反射特性，图像SAR图像(．raw格式)一般都用16bit量化存储，这种SAR灰度值高低与目标电磁反射能力强弱成对应关系。虽然图像的动态范围是0—65535。在很多实际应用场合，如地SAR图像动态范围很大，但一般情况下SAR

4、图像的灰度值物目标的分析判读等，需要将SAR图像在显示器上显示或绝大部分都比较低，灰度值高的只占极少部分比例。这就打印出来。但显示器和打印机等设备的动态范围是有限的，是用Photoshop打开SAR图像时显示的是一幅很暗的图像的一般是0—255，比SAR图像的动态范围小很多，如直接使原因，因为Photoshop利用线性映射的方法将SAR图像的动用原图显示打印则会丢失很多细节信息。为此需要对SAR态范围从0—65535压缩至0—255，这样占绝大部分比例的图像的动态范围进行压缩，且在压缩动态范围的同时能最低灰度值

5、被映射成非常小的灰度值，故而图像很暗。大限度地保留原图细节信息，这种处理是一种SAR图像可3基于分层图像融合的可视化增强方法视化增强处理。常用的图像动态范围压缩方法有对数变换”方法。但本文根据上述SAR图像绝大部分像素灰度值较低的特由于SAR图像动态范围比显示打印等设备的动态范围大很点，对SAR图像进行灰度级分层，分层的每幅子图像包含多，对数变换方法将使大量相近的灰度级映射成同一个灰一定灰度值范围内的图像信息，然后再通过基于对比度加度级，而这种相近的灰度级往往体现了一个地物内部相邻权平均的方法利用各幅子图像融合

6、出一幅图像，使融合出点间细微的差别，故对数变换方法会损失很多图像细节信的图像包含所有分层子图像的信息，该图像即为所求的息。另外一种常用的方法是通过Photoshop软件进行处理。图像。Photoshop利用了线性映射、限幅截断等方法，可以较按此思路，本文的SAR图像可视化增强方法分为下面好地对图像进行处理。通过Photoshop处理存在的主要问题几个步骤：图像灰度级分层，求分层子图像对比度场，构是当原图对比度较大，有明显的亮部场景和暗部场景时，建目标图像对比度场，根据目标图像对比度场求目标图像。为了保留图像暗部

7、细节会使图像亮部饱和，亮部细节丢失，3．1图像灰度级分层利用SAR图像绝大部分像素灰度值较低的这种灰度分为了保留图像亮部细节会使图像暗部过暗，暗部细节丢失。布统计特性，将占绝大部分比例的低灰度级的像素按灰度本文根据SAR图像特点，通过图像灰度级分层、融合级高低细分成几幅子图像(子图像数目可按原图的具体灰度等处理，并在图像融合时加入动态范围约束条件进行求解，统计特性确定)，将占极少部分比例的高灰度级的像素分成对SAR图像做了可视化增强处理，处理得到图像的动态范另一幅子图像。分层后将由低灰度级组成的各幅子图像和围满

8、足显示打印等设备动态范围约束条件，且最大限度地由高灰度级组成的子图像的灰度级范围线性映射成0—255。保留了原图细节信息。这样虽会使高灰度级的子图像损失了一些细节信息，但保2SAR图像特点留了占绝大部分比例的低灰度级的子图像的细节信息，从实际应用的角度看是可取的。与普通灰度图像采用8bit量化不同，SAR图像一般采3．2求分层子图像对比度场一幅SAR图像，(i)，((i，)∈，：{0≤