ناحيه بندي و كاهش هم زمان نويز تصاوير SAR با استفاده از روش سطوح همتراز

SAR Image Segmentation and Denoising Simultaneously Using Level Set Methods

در اين مقاله براي اولين بار در تصاوير رادار دهانه تركيبي (SAR)، مسيله ناحيهبندي و بهبود كيفيت تصوير، بهصورت توام در نظر گرفته شده است. اصليترين مشكل در ناحيهبندي تصاوير SAR وجود نويز ذاتي لكهاي ميباشد. نويز لكهاي، نويزي ضربشونده با قـدرت تخـريب بالاسـت كه پديده ناهمگنيِ شـدت روشنايي را در تصوير ايجاد ميكنـد. به همين دليل روشهاي معمول و متداول ناحيهبندي به دليل همگن فرض كردن شدت روشنايي، در تصاوير SAR كارايي ندارد. در اين مقاله تركيب دو مدل توانمند در زمينه پديده شدت روشنايي غيرهمگن به منظور بهرهگيري از مزاياي هر دو روش و بهبود عملكـرد آنها، مدنظر قرار گـرفته است. مدل اول استخراج، ويژگي مبتني بركومولانت نرماليزه شده (كرتوسيس) ضرايب انرژي كانتورلت است. اين روش بهدليل مستقل بودن از شدت روشنايي پيكسلها، قادر به ناحيهبندي تصاويري با پديده روشنايي غيرهمگن ميباشد. مدل دوم با بهرهگيري از مدل مبتني بر تصوير مستخرج از مدل اول، پديده روشنايي غير همگن را بهصورت يك مولفه ضربشونده در تصوير مدل ميكند، سپس با استفاده از مولفه تخمينزدهشده، تصوير تصحيحشده و نويز لكهاي كاهش مييابد. براي ارزيابي الگوريتم پيشنهادي، الگوريتم را بر روي مجموعهاي از تصاوير شبيهسازيشده و واقعي SAR آزمايش نمودهايم. نتايج بهدست آمده مبيّن بهبود دقت يك درصدي ناحيهبندي، نسبت به الگوريتمهاي پيشين و همچنين كاهش چهار دسيبلي نويز لكهاي تصاوير SAR است.

In this paper, SAR image enhancement and segmentation have simultaneously been considered. Speckle noise inherent in SAR images, is the most important problem for segmentation of these images. Speckle is a multiplying noise with high damaging power which produces intensity inhomogeneity . As a result, usual segmentation methods cannot be applied on SAR images. In this paper, a combinational method is used for SAR image segmentation in order to benefit from the advantages of the pervious techniques and improve their performance. The method uses a suitable feature based on normalized cumulants which is independent of pixel intensity. Also, an image base method is used to model the intensity inhomogeneity resulting in speckle noise reduction. To evaluate the proposed algorithm, it has been tested on a set of simulated and real SAR images. Experimental results applied both on synthetic and real images demonstrate the effectiveness of proposed method.