Фильтрация спекл-шума (Image Analyst)

Доступно с лицензией Image Analyst.

Краткая информация

Корректирует входные данные радиолокатора с синтезированной апертурой (SAR) на наличие спеклов, которые являются результатом когерентного освещения, напоминающего зернистость или эффект соли с перцем.

Фильтрация спекл-шума отфильтровывает шумы, сохраняя при этом края и четкие границы на изображении SAR. Доступные фильтры: Lee, Enhanced Lee, Refined Lee, Frost, Kuan и Gamma MAP.

Использование

  • Удаление шума из изображений SAR улучшает дешифрирование и результаты классификации.

Параметры

ПодписьОписаниеТип данных
Входные радарные данные

Входные радарные данные.

Raster Dataset; Raster Layer
Выходные радарные данные

Радарные данные с удаленным спекл-шумом.

Raster Dataset
Каналы поляризации
(Дополнительный)

Каналы поляризации, к которым применяется фильтр.

По умолчанию выбран первый канал.

String
Тип фильтра
(Дополнительный)

Определяет тип алгоритма сглаживания, или применяемый фильтр.

  • ЛиПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Эта опция фильтрует данные на основе локальной статистики, вычисленной в квадратном окне. Фильтр применяется для сглаживания данных с наличием спекл-шума, в которых есть аддитивный или множественный компонент.
  • Улучшенный ЛиПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Эта опция является улучшенной версией фильтра Ли. Этот фильтр используется для удаления шума, с сохранением при этом текстурной информации.
  • Настроенный ЛиПространственный фильтр будет применен к выбранному пикселу на основании локальной статистики изображения уменьшения спекл-шума. Этот фильтр использует не квадратное окно фильтра для соответствия направлению ребер. Это применимо для удаления шума, с сохранением ребер. Это значение по умолчанию
  • ФростДля уменьшения спекл-шума применяется симметричный циркулярный фильтр с экспоненциальным затуханием, который использует локальную статистику в отдельных окнах фильтра. Это не влияет на объекты изображений на ребрах. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
  • КуанПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Таким образом выполняется фильтрация данных на основе локальной статистики центрального пиксела, вычисленной с помощью соседних пикселов. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
  • Гамма картыБайесовский анализ и фильтр гамма-распределения будет использован для уменьшения спекл-шума. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
String
Размер фильтра
(Дополнительный)

Указывает размер окна в пикселах, используемого для фильтрации шума:

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, или Улучшенный Ли Фрост, Куан или Гамма карта.

  • 3 x 3Будет использован фильтр с окном 3 на 3. Это значение по умолчанию
  • 5 x 5Будет использован фильтр с окном 5 на 5.
  • 7 x 7Будет использован фильтр с окном 7 на 7.
  • 9 x 9Будет использован фильтр с окном 9 на 9.
  • 11 x 11Будет использован фильтр с окном 11 на 11.
String
Шумовая модель
(Дополнительный)

Определяет тип шума, снижающий качество радарного изображения:

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли.

  • Мультипликативный шумСлучайный шум сигнала, умноженный на относительный сигнал в течение захвата или трансмиссии снижает качество. Это значение по умолчанию
  • Аддитивный шумСлучайный шум сигнала, добавленный к относительному сигналу в течение захвата или трансмиссии снижает качество.
  • Аддитивный и мультипликативный шумСочетание обеих моделей шумов уменьшает качество.
String
Дисперсия шумов
(Дополнительный)

Дисперсия шумов радарного изображения По умолчанию – 0,25.

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Аддитивный шум или Аддитивный и мультипликативный шум.

Double
Среднее значение аддитивного шума
(Дополнительный)

Средний аддитивный шум Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. По умолчанию значение равно 0.

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Аддитивный и мультипликативный шум.

Double
Среднее значение мультипликативного шума
(Дополнительный)

Среднее значение мультипликативного шума Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. Значение по умолчанию равно 1.

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Мультипликативный шум или Аддитивный и мультипликативный шум.

Double
Число выборок
(Дополнительный)

Значение числа выборок изображения, которое определяет сглаживание изображения и оценивает дисперсию шумов. Меньшее значение приводит к большему сглаживанию, а большее значение более точно сохраняет изображения пространственных объектов. Значение по умолчанию равно 1.

Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра установлен Улучшенный Ли, Куан или Гамма карта, или если параметр Тип фильтра установлен на Ли, а для Шумовой модели задано значение Мультипликативный.

Long
Коэффициент затухания
(Дополнительный)

Экспоненциальный уровень затухания сглаживания, который будет применен. Значение затухания больше 1 лучше сохраняет границы, но с меньшим сглаживанием. Значение меньше 1 приводит к большему сглаживанию. Если указано значение 0, то результат будет такой же, как и при низкочастотном фильтре. Значение по умолчанию равно 1.

Long

Despeckle(in_radar_data, out_radar_data, {polarization_bands}, {filter_type}, {filter_size}, {noise_model}, {noise_variance}, {add_noise_mean}, {mult_noise_mean}, {number_of_looks}, {damp_factor})
ИмяОписаниеТип данных
in_radar_data

Входные радарные данные.

Raster Dataset; Raster Layer
out_radar_data

Радарные данные с удаленным спекл-шумом.

Raster Dataset
polarization_bands
[polarization_bands,...]
(Дополнительный)

Каналы поляризации, к которым применяется фильтр.

По умолчанию выбран первый канал.

String
filter_type
(Дополнительный)

Определяет тип алгоритма сглаживания, или применяемый фильтр.

  • LEEПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Эта опция фильтрует данные на основе локальной статистики, вычисленной в квадратном окне. Фильтр применяется для сглаживания данных с наличием спекл-шума, в которых есть аддитивный или множественный компонент.
  • ENHANCED_LEEПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Эта опция является улучшенной версией фильтра Ли. Этот фильтр используется для удаления шума, с сохранением при этом текстурной информации.
  • REFINED_LEEПространственный фильтр будет применен к выбранному пикселу на основании локальной статистики изображения уменьшения спекл-шума. Этот фильтр использует не квадратное окно фильтра для соответствия направлению ребер. Это применимо для удаления шума, с сохранением ребер. Это значение по умолчанию
  • FROSTДля уменьшения спекл-шума применяется симметричный циркулярный фильтр с экспоненциальным затуханием, который использует локальную статистику в отдельных окнах фильтра. Это не влияет на объекты изображений на ребрах. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
  • KUANПространственный фильтр будет применен к каждому пикселу изображения для уменьшения спекл-шума. Таким образом выполняется фильтрация данных на основе локальной статистики центрального пиксела, вычисленной с помощью соседних пикселов. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
  • GAMMA_MAPБайесовский анализ и фильтр гамма-распределения будет использован для уменьшения спекл-шума. Этот фильтр используется для удаления спекл-шума, с сохранением ребер.
String
filter_size
(Дополнительный)

Указывает размер окна в пикселах, используемого для фильтрации шума:

  • 3x3Будет использован фильтр с окном 3 на 3. Это значение по умолчанию
  • 5x5Будет использован фильтр с окном 5 на 5.
  • 7x7Будет использован фильтр с окном 7 на 7.
  • 9x9Будет использован фильтр с окном 9 на 9.
  • 11x11Будет использован фильтр с окном 11 на 11.

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран LEE, ENHANCED_LEE, FROST, KUAN или GAMMA_MAP.

String
noise_model
(Дополнительный)

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран LEE.

String
noise_variance
(Дополнительный)

Дисперсия шумов радарного изображения По умолчанию – 0,25.

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран LEE, а в качестве параметра noise_model выбран ADDITIVE_NOISE или ADDITIVE_AND_MULTIPLICATIVE_NOISE.

Double
add_noise_mean
(Дополнительный)

Средний аддитивный шум Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. По умолчанию значение равно 0.

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран LEE, а в качестве параметра noise_model выбран ADDITIVE_NOISE или ADDITIVE_AND_MULTIPLICATIVE_NOISE.

Double
mult_noise_mean
(Дополнительный)

Среднее значение мультипликативного шума Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. Значение по умолчанию равно 1.

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран LEE, а в качестве параметра noise_model выбран MULTIPLICATIVE_NOISE или ADDITIVE_AND_MULTIPLICATIVE_NOISE.

Double
number_of_looks
(Дополнительный)

Значение числа выборок изображения, которое определяет сглаживание изображения и оценивает дисперсию шумов. Меньшее значение приводит к большему сглаживанию, а большее значение более точно сохраняет изображения пространственных объектов. Значение по умолчанию равно 1.

Этот параметр доступен только, если в качестве filter_type выбран ENHANCED_LEE, KUAN или GAMMA_MAP, или, в качестве параметра filter_type выбран LEE, а для noise_model установлен MULTIPLICATIVE_NOISE.

Long
damp_factor
(Дополнительный)

Экспоненциальный уровень затухания сглаживания, который будет применен. Значение затухания больше 1 лучше сохраняет границы, но с меньшим сглаживанием. Значение меньше 1 приводит к большему сглаживанию. Если указано значение 0, то результат будет такой же, как и при низкочастотном фильтре. Значение по умолчанию равно 1.

Long

Пример кода

Despeckle, пример 1 (окно Python)

В этом примере удаляется спекл-шум из канала с перекрестной поляризацией с применением фильтра Настроенный Ли.

import arcpy
arcpy.env.workspace = "D:\Data\SAR\S1\20181014"
outRadar = arcpy.ia.Despeckle("IW_manifest_TNR_CalB0.crf", "VV;VH", "REFINED_LEE")
outRadar.save("IW_manifest_TNR_CalB0_Dspk.crf")
Despeckle, пример 2 (автономный скрипт)

В этом примере удаляется спекл-шум из канала с перекрестной поляризацией с применением фильтра Настроенный Ли.

# Import system modules and check out ArcGIS Image Analyst extension license
import arcpy
arcpy.CheckOutExtension("ImageAnalyst")
from arcpy.ia import *

# Set local variables
in_radar = "D:\Data\SAR\S1\20181014\manifest_TNR_CalB0.crf"
out_radar = "D:\Data\SAR\S1\20181014\manifest_TNR_CalB0_Dspk.crf" 
polarization = "VV;VH"
filter_type = "REFINED_LEE"

# Execute 
outRadar = arcpy.ia.Despeckle(in_radar, polarization, filter_type) 
outRadar.save(out_radar)

Информация о лицензиях

  • Basic: Обязательно Image Analyst
  • Standard: Обязательно Image Analyst
  • Advanced: Обязательно Image Analyst

Связанные разделы