一种适用红外小目标识别的遥测光谱噪声抑制方法

摘要

本发明公开了一种适用红外小目标识别的遥测光谱噪声抑制方法，该方法包括步骤：对红外光谱数据进行归一化处理；计算归一化后的光谱强度的一阶导数；根据光谱一阶导数估计出光谱的噪声水平，从而确定双边滤波器的两个重要参数值；对光谱数据库训练，求解最优参数组合，并指导双边滤波参数的设定；利用最优参数的双边滤波，对含噪声光谱处理，获得高分辨率的红外光谱。本发明提出的方法有效利用了双边滤波的噪声抑制优势，在信噪比高于30dB时，光谱分辨率提高约35％，促进了红外光谱在目标检测识别及空间技术、气象、石油化工等领域的应用，并提供相应技术支撑。

主权项

一种适用红外小目标识别的遥测光谱噪声抑制方法，包括以下步骤：1)采集待处理的红外光谱，对待处理的红外光谱数据作归一化处理获得归一化后光谱强度f_i，其中i表示波数点，n表示波数的点数；2)对归一化后光谱强度f_i进行一阶求导，f_i′＝(f_i+1‑f_i)/2；3)根据光谱一阶导数，使用绝对中值估计器初步计算光谱噪声水平；差分绝对值中值表达式δ，如下：$\delta =\frac{1.4826}{\sqrt{2}}median\left\{\right|g_i-g_{i-1}|,i=2,...,n\}$其中，g表示退化的红外光谱数据；4)根据噪声水平数值确定双边滤波器的最优参数组合；所述双边滤波的两个参数为值域的标准差σ_r和空间域的标准差σ_s；最优参数的确定方法如下：4.1)根据噪声水平数值，确定仿真噪声，并加入原始光谱中；4.2)在σ_r∈(0,0.5)和σ_s∈(0,10)范围内遍历所有参数组合，遍历的步长是0.001；4.3)对双边滤波器进行大量训练，得到的所有最优参数组合进行拟合，获得最优参数依赖噪声水平的公式；5)将最优参数组合代入双边滤波器，对待处理光谱数据处理。