一种单极化SAR假彩色影像生成方法

摘要

本发明公开了一种单极化SAR假彩色影像生成方法，本发明针对单极化SAR通常用灰度显示，无法像光学或全极化SAR一样彩色显示，从而限制了解译效果而用户认可度较低的问题，以地物类型丰富区域的某一单极化，HH、HV或VV的SAR影像的原始幅度、幅度均值、标准差等特征为输入，并以同区域的全极化SAR假彩色影像作为训练的先验知识，采用最小二乘拟合的方法，求取了从单极化影像特征到红绿蓝三个通道的三组多项式参数，使用该三组参数，能将同一传感器该单极化模式下的影像生成类似全极化的假彩色影，效提升单极化SAR影像的可视化效果。

主权项

一种单极化SAR假彩色影像生成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：对全极化影像进行Pauli分解步骤2：计算Pauli矢量各分量的幅度：A_HH+VV＝|s_HH+s_VV|、A_HH‑VV＝|s_HH‑s_VV|和A_HV＝|s_HV|，其中|·|表示复数的模，即SAR后向散射的幅度,按照R＝A_HH‑VV，G＝A_HV，B＝A_HH+VV组合即可生成全极化假彩色影像；步骤3：计算全极化SAR影像中，与待处理极化方式X相同的极化通道的幅度影像：A_X＝|s_X|,X＝HH,HV或VV；步骤4：在局部邻域加权统计A_X的均值M_X和标准差V_X作为新的特征，其中7×7邻域窗口的权矩阵W如下：0.50.51.01.51.00.50.50.51.01.52.01.51.00.51.01.52.02.52.01.51.01.52.02.53.02.52.01.51.01.52.02.52.01.51.00.51.01.52.01.51.00.50.50.51.01.51.00.50.5均值和标准差的计算分别如下：$M_X(i,j)=\frac{1}{\underset{i_0=1}{\overset{7}{\Sigma }}\underset{j_0=1}{\overset{7}{\Sigma }}W(i_0,j_0)}\underset{i_0=1}{\overset{7}{\Sigma }}\underset{j_0=1}{\overset{7}{\Sigma }}\left(W\right(i_0,j_0\left)A_X\right(i+i_0-4,j+j_0-4\left)\right),$步骤5：将A_HH‑VV、A_HV、A_HH+VV线性拉伸到0‑63的整数，并使得拉伸值为0和63像素比例为2％，分别记拉伸后的影像为N_q,R、N_q,G和N_q,B；步骤6：利用全极化假彩色影像最小二乘法求解单极化到假彩色各通道的参数；步骤7：重复步骤6t次，并计算步骤6得到转换参数的数学平均值，记为步骤8：提取单极化SAR影像上的特征，并变化到假彩色影像的RGB三个通道；步骤9：基于主成分分析PCA技术，并利用原始单极化影像增强假彩色影像的细节信息；步骤10：对拉伸到0‑255的整数，并使得RGB每个通道值为0和255的值，且所占的比例为2％，即完成了假彩色影像的生成。