Функция Спекл

Обзор

Функция Спекл удаляет спекл (speckle) из набора данных радара и сглаживает эффект зернистости "соль с перцем", сохраняя края и резкость объектов в изображении. Спекл — это неотъемлемое условие, которое является результатом конструктивной и деструктивной интерференции сигнала обратного рассеивания. Изображения, генерируемые лазерными, ультразвуковыми и радиолокационными системами с синтезированной апертурой (SAR), подвержены спекл-шуму из-за интерференции возвращаемых электромагнитных волн, рассеянных от нескольких поверхностей. Функция Спекл использует математические модели для фильтрации ярких и темных пятен, которые генерируются в результате интерференции, чтобы обеспечить лучшую интерпретацию изображения.

Примечания

Алгоритм сглаживания в спекл-функции снижает и фильтрует спекл-шум с помощью типов фильтров – Ли, Улучшенный Ли, Фрост, Куан, Гамма мап и Переработанный Ли.

Для оптимального устранения зернистости можно попробовать следующее:

• Размер фильтра сильно влияет на качество обработанных изображений. Фильтр размером 7 на 7 обычно дает хорошие результаты со средним сглаживанием.
• Число выборок используется для оценки дисперсии шума и эффективно управляет сглаживанием, которое применяется к изображению при фильтрации. Меньшее значение приводит к лучшему сглаживанию. Большее значение более точно сохраняет изображения пространственных объектов.
• Применение растяжки гистограммы для настройки контраста и яркости изображения.

Параметры

Параметр	Описание
Растр	Входной растр.
Тип фильтра	Определяет тип фильтра, используемый в алгоритме сглаживания для удаления спекл-шума: Ли — пространственный фильтр будет применен к каждому пикселю изображения, чтобы уменьшить спекл-шум. Эта опция фильтрует данные на основе локальной статистики, вычисленной в квадратном окне. Этот фильтр подходит для сглаживания данных с наличием спекла, в которых есть аддитивный или множественный компонент. Используется по умолчанию. Улучшенный Ли — пространственный фильтр, который сохраняет резкость и детализацию изображения при одновременном уменьшении спекл-шума. Эта опция является улучшенной версией фильтра Ли, который подходит для уменьшения спеклов при сохранении информации о текстуре. Фрост — симметричный циркулярный фильтр с экспоненциальным затуханием, который использует локальную статистику в отдельных окнах фильтра для уменьшения спекл-шума. Это не влияет на элементы изображения по краям. Этот фильтр поможет для уменьшения спекл-шума с сохранением при этом границ. Куан — пространственный фильтр Куана будет применен к каждому пикселю изображения, чтобы уменьшить спекл-шум. Он фильтрует данные на основе локальной статистики центрального пиксела, вычисленной с помощью соседних пикселов. Этот фильтр поможет для уменьшения спекл-шума с сохранением при этом границ. Гамма мап — для уменьшения спекл-шума применяются Байесовский анализ и фильтр гамма-распределения. Этот фильтр поможет для уменьшения спекл-шума с сохранением при этом границ. Переработанный Ли - Для уменьшения спекл-шума к выбранным пикселам будет применен пространственный фильтр на основе локальной статистики. Этот фильтр использует неквадратное окно фильтра, чтобы соответствовать направлению краев. Он поможет уменьшить спекл-шум с сохранением при этом границ.
Размер фильтра	Указывает размер окна в пикселах, используемого для фильтрации шума: 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 По умолчанию установлено 3x3.
Шумовая модель	Тип шума, снижающий качество радарного изображения: Мультипликативный шум – случайный шум сигнала, умноженный на относительный относительный сигнал в течение захвата или Аддитивный шум – случайный шум сигнала, добавленный к относительному сигналу в течение захвата или Аддитивный и мультипликативный шум – обе шумовые модели Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли. По умолчанию используется модель Мультипликативного шума.
Дисперсия шумов	Определяет дисперсию шумов радарного изображения Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Аддитивный шум или Аддитивный и мультипликативный шум. Значение, предлагаемое по умолчанию, равно 0.25.
Среднее значение аддитивного шума	Указывает среднее значение аддитивного шума. Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Аддитивный и мультипликативный шум. По умолчанию значение равно 0.
Среднее значение мультипликативного шума	Указывает среднее значение мультипликативного шума. Большее среднее значение шума приводит к меньшему сглаживанию, а меньшее среднее значение, соответственно вызывает большее сглаживание. Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Мультипликативный шум или Аддитивный и мультипликативный шум. Значение по умолчанию равно 1.
Число выборок	Указывает число выборок изображения, определяющий сглаживание изображения и оценивает дисперсию шумов. Меньшее значение приводит к большему сглаживанию, а большее значение более точно сохраняет изображения пространственных объектов. Этот параметр доступен только, если в качестве Типа фильтра выбран Ли, а в качестве Шумовой модели указан Мультипликативный шум, или когда для Типа фильтра выбран Улучшенный Ли, Куан или Гамма мап. Значение по умолчанию равно 1.
Коэффициент затухания	Определяет экстент экспоненциального эффекта затухания при фильтрации. Большее значение затухания сохраняет границы, но с меньшим сглаживанием, а меньшее значение вызывает большее сглаживание. Значение 0 приводит к получению того же результата, что и низкочастотный фильтр. Этот параметр доступен только если в качестве Типа фильтра выбран Улучшенный Ли или Фрост. Значение по умолчанию равно 1.