پديد آورنده :
مهدي زاده زارع اناري، علي
عنوان :
بهبود روش هاي مبتني بر فيلتر فضايي براي كاهش نويز اسپكل در رادارهاي روزنه مصنوعي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 75ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمود مدرس هاشمي
توصيفگر ها :
رادار روزنه مصنوعي , اسپكل , روش‌هاي مبتني بر حوزه فضايي , تشخيص لبه
استاد داور :
محمدرضا تابان، بهزاد نظري
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/08/01
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/08/01
چكيده فارسي :
در سنجش از راه دور مي‌توان اطلاعات مورد نياز از پديده مورد نظر را بدون تماس مستقيم با آن به دست آورد. در روش‌هاي سنجش از راه دور مي‌توان از بخش‌هاي مختلف طيف الكترومغناطيس استفاده كرد. رادارهاي روزنه مصنوعي(SAR) از امواج الكترومغناطيس براي تصويربرداري استفاده مي‌‌كنند. اين رادارها مزاياي زيادي همچون امكان تصويربرداري در روز و شب و امكان استفاده در شرايط مختلف آب و هوايي را دارند. سيگنال دريافتي در SAR به صورت دوبعدي بوده و به آن داده خام گفته مي‌شود. براي استخراج تصوير از داده خام بايد بر روي آن پردازش خاصي انجام شود كه به آن الگوريتم‌هاي تشكيل تصوير مي‌گويند. در تصوير نهايي به دليل پردازش همدوس در SAR، يك نويز وجود دارد كه به آن اسپكل مي‌گويند. اسپكل بر اثر قدرت تفكيك پايين و توزيع تصادفي پراكنده‌سازهاي گوناگون در هر سلول تفكيك زميني به وجود مي‌آيد. اسپكل يك نويز ذاتي در SAR است و به صورت ضرب‌شونده مدل مي‌شود. كاهش اسپكل به عنوان يك پيش پردازش در اغلب كاربردهاي SAR مطرح است. اولين روش كاهش اسپكل استفاده از پردازش چندمنظري است. اين روش قبل از تشكيل تصوير در SAR بايد اعمال شود. در اين روش از تصاوير مستقل از يك منظره به صورت ناهمدوس ميانگين‌گيري مي‌شود. روش‌هاي مختلفي به منظور كاهش اسپكل پس از تشكيل تصوير در SAR ارائه شده‌است. در اين پايان‌نامه اين روش‌ها به سه دسته تقسيم شده‌اند. الف) روش‌هاي مبتني بر حوزه فضايي ب) روش‌هاي مبتني بر حوزه تبديلات ج) روش‌هاي مبتني بر تكنيك‌هاي جديد پردازشي. در ادامه مشهورترين روش‌هاي كاهش اسپكل مبتني بر حوزه فضايي معرفي شده است. يكي از معايب روش‌هاي كاهش اسپكل مبتني بر حوزه فضايي، عدم حفظ مناسب لبه‌هاي تصوير فيلترشده مي‌باشد. حفظ لبه‌هاي تصوير براي پردازش‌هاي بعد از كاهش اسپكل همچون طبقه‌بندي تصاوير لازم است. فيلتر ADFF به منظور افزودن امكان تشخيص لبه به فيلتر Frost كه يكي از معروف‌ترين فيلترهاي كاهش اسپكل است؛ معرفي شده است. براي بهبود عملكرد اين فيلتر، سه روش پيشنهادي ADEFF، CED-EFF و NRED-EFF ارائه شده‌است. با اعمال فيلتر ADFF و روش‌هاي پيشنهادي بر روي يك تصوير داراي نويز اسپكل شبيه‌سازي شده و يك تصوير SAR واقعي از ماهواره Sentinel-1 مشخص مي‌شود كه هر كدام از روش‌هاي پيشنهادي داراي مزايايي نسبت به فيلتر ADFF مي‌باشند.
چكيده انگليسي :
In remote sensing, the required information of the intended phenomenon can be acquired without direct contact with it. Remote sensing methods can use different parts of the electromagnetic spectrum. Synthetic-Aperture Radar (SAR) uses electromagnetic waves for imaging. These radars have many advantages, such as day and night imaging capability and also working in all weather conditions. The received signal in SAR is two-dimensional and is called raw data. A special process called image formation algorithms should be performed on raw data to extract an image. In the final image, due to the coherent processing in SAR, there is a noise called speckle. Speckle is caused by low resolution and random distribution of different scatterers in each ground resolution cell. Speckle in SAR is modeled as a multiplicative noise. Speckle reduction is a pre-processing in most SAR applications. The first way to reduce speckle is to use multi-look processing. This method should be applied in SAR before the image formation. In this method, independent images of a landscape are non-coherent averaged. Various methods have been proposed to reduce speckle after image formation in SAR. In this dissertation, these methods are divided into three categories: A) Spatial-based methods B) Transform-based methods C) Methods based on the new processing techniques.
In the following, the most famous speckle reduction methods in the spatial domain are introduced. One of the disadvantages of speckle reduction methods in the spatial domain is that they can not preserving the edges in the filtered image. Preservation of image edges is necessary for post-speckle reduction processes such as image classification. The ADFF filter is introduced to add edge detection to the Frost filter. To improve the performance of this filter, three methods ADEFF, CED-EFF and NRED-EFF are proposed. ADFF and the proposed methods are applied on an image with simulated speckle noise and a real SAR image from the Sentinel-1 satellite, and it is shown that each of the proposed methods has advantages over the ADFF filter.
استاد راهنما :
محمود مدرس هاشمي
استاد داور :
محمدرضا تابان، بهزاد نظري
