Xử lý nhiễu trên ảnh radar các loại phin lọc

Một phần của tài liệu Xử lý ảnh radar đa phân giải bằng phương pháp curvelet (Trang 52 - 54)

Nhƣ đã trình bày ở trên, nhiễu là một trong những thuộc tính của ảnh radar gắn liền với tính “đơn sắc” của bức xạ sử dụng trong kỹ thuật radar. Đối với ngƣời

sử dụng, đây là một trở ngại lớn trong khi phân tích giải đoán ảnh. Vấn đề xử lý nhiễu do vậy đã tập trung đƣợc sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu. Hàng loạt các phin lọc đƣợc thiết kế chuyên dụng cho ảnh radar đã ra đời và hiện nay thƣờng đƣợc cung cấp trong các module xử lý ảnh radar của các phần mền xử lý ảnh thƣơng mại. Trong đó phải kể tới các phin lọc nhƣ Frost, Lee, Sigma, Gamma, MAP v.v.

Việc xử lý làm giảm nhiễu phải bảo đảm sao cho lƣợng mất mát thông tin là ít nhất, do đó phải chọn bộ lọc thích hợp. Trong các vùng đồng nhất, bộ lọc phải bảo toàn thông tin bức xạ và các bờ ranh giới giữa các vùng khác nhau. Ớ các vùng có cấu trúc, bộ lọc phải bảo toàn cả thông tin bức xạ và thông tin về cấu trúc.

Các loại phin lọc dùng cho ảnh radar có thể chia làm hai loại chính :

 Các phin lọc thông tần thấp (low passed filter)

 Các phin lọc tƣơng tác (adaptive filter)

2.2.2.1 Các phin lọc thống tần thấp

Các phin lọc thông tần thấp đƣợc thừa hƣởng từ việc lọc nhiễu trên các ảnh quang học, mục tiêu chính của các loại phin lọc này là giảm nhiễu bằng cách làm mịn ảnh, trong khi vẫn cố gắng để bảo toàn các thông tin chi tiết của ảnh (trung vị, cục bộ). Do nguồn gốc đƣợc thiết kế cho ảnh quang học nên các phin lọc này tƣơng đối đơn giản, cho tốc độ thực hiện nhanh chóng nhƣng hiệu quả không cao, các thông tin chi tiết hay bị mất trong quá trình lọc. Các loại phin lọc tiêu biểu cho loại này là :

 Phin lọc trung bình

 Phin lọc trung vị

 Phin lọc cục bộ

2.2.2.2 Các phin lọc tương tác (adaptive)

Các bộ lọc thƣờng đƣợc sử dụng để lọc ảnh radar là nhóm tƣơng tác (Adaptive). Nhóm bộ lọc này đƣợc thiết kế chuyên dùng cho việc xử lý nhiễu trên

ảnh radar. Trong quá trình thực hiện, các phin lọc tƣơng tác không làm thay đổi giá trị trung bình cục bộ (local mean) mà chỉ làm giảm độ lệch chuẩn cục bộ (local Standard deviation), cho ảnh mịn hơn so với ảnh gốc và vẫn bảo toàn đƣợc cấu trúc bờ ranh giới.

Nhìn chung đa số các lọc này đều hoạt động trên nguyên tắc dựa vào tính chất cục bộ của vùng ảnh nằm trong cửa sổ lọc tại mỗi vị trí để xây dựng các ma trận lọc thích hợp sao cho tại những vị trí đƣợc xác định là có nhiễu, lọc phải mang tính chất của một lọc thông tần thấp (low passed filter) để loại nhiễu, ngƣợc lại, tại những vị trí phát hiện đƣợc các chi tiết nhỏ hay có chi tiết dạng tuyến chạy qua, nó phải bảo tồn hoặc thậm chí hoạt động nhƣ một lọc thông tần cao (high passed filter) để làm nổi rõ các chi tiết đó. Riêng lọc Lee lại dựa vào mô hình nhiễu thực nghiệm để tách riêng nhiễu ra khỏi tín hiệu hữu ích, qua đó loại bỏ nhiễu.

Kích thƣớc của bộ lọc thƣờng là lẻ và có thể đƣợc chọn từ 3x3 pixel đến 11x11 pixel. Dùng kích thƣớc bộ lọc khác nhau sẽ cho chất lƣợng ảnh xử lý khác nhau. Tùy vào độ phân giải của ảnh và kích thƣớc đặc trƣng, ta sẽ chọn kích thƣớc thích hợp cho bộ lọc. Nếu bộ lọc quá nhỏ, giải thuật lọc nhiễu sẽ không hiệu quả. Nếu bộ lọc lớn quá các chi tiết tinh vi của ảnh sẽ bị mất trong quá trình xử lý. Do đó, cần thiết phải chọn kích thƣớc bộ lọc đủ lớn để bảo đảm mẫu có ý nghĩa thống kê. Theo nhiều thử nghiệm trên loạt ảnh đồng thời có tham khảo các tài liệu có liên quan thì với bộ lọc có kích thƣớc trung bình là 7x7 pixel sẽ cho kết quả tốt nhất. Các phin lọc tƣơng tác hay đƣợc sử dụng là

 Phin lọc Frost

 Phin lọc Lee

 Phin lọc Lee-Sigma

 Phin lọc Gamma – MAP

Một phần của tài liệu Xử lý ảnh radar đa phân giải bằng phương pháp curvelet (Trang 52 - 54)