多偏极雷达影像斑驳减抑之研究.pdfVIP

159 航測及遙測學刊 第十卷 第二期 第 159-168 頁 民國94 年6 月 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 10, 2, June 2005, pp. 159-168 多偏極雷達影像斑駁減抑之研究 1 2 3 王志添 陳錕山 胡婕 美 摘要 就 SAR 影像觀點而言，當地表粗糙度與雷達波波長相近時，雷達回波將有同調性干擾現象產生斑駁 雜訊造成 SAR 影像判釋上的困難。多偏極資料係以交替改變偏極方式取像，其斑駁效應遠大於單偏極資 料，因此斑駁雜訊減抑成為 ENVISAT-1 雙偏極雷達影像資料於應用方面之重要課題。 在斑駁減抑約制條件為不改變影像上均質目標平均值與降低影像斑駁雜訊，兼顧保有影像解析力， 且在不同偏極間振幅差值應維持不變。因此在處理兩張偏極影像時，我們先分別對兩偏極影像作雷達特 性統計模式分析，以線性化轉換作為多偏極斑駁減抑處理以降低兩偏極之相關雜訊。我們以 ENVISAT-1 於 2003 年 6 月 16 日所獲取之雙偏極（HH/HV ）影像作為測試資料，經上述斑駁減抑處理後，兩張影像 之等效觀點數皆由原約 3 觀點數提升至約 6 觀點數，同時在影像上仍能保有點目標地物特徵，說明本文 提出之方法有效減抑斑駁雜訊，同時保有原空間解析力，改善交替偏極影像於目標辨識上應用。 關鍵字：ENVISAT-1 、斑駁雜訊、濾波、交替偏極（Alternating Polarisation ） 1. 前言 就 SAR 影像觀點而言，當地表粗糙度與雷達 波波長相近時，雷達回波將有同調性干涉現象而產 合成孔徑雷達（Synthetic Aperture Radar,簡稱 生斑駁雜訊。傳統光學影像常利用平均值、中值等 SAR ）為主動式遙感探測工具，資料獲取幾乎完全 方法過濾，以達到斑駁雜訊減抑之目的，但是這些 不受水氣、雲、大氣組成或天候之影響，並具有不 方法都是建立在加成性斑駁雜訊模式上，在對於 分晝夜獲取影像之能力，與傳統被動式遙感探測工 SAR 影像特有之相乘性斑駁雜訊時，不易減抑其 具相較，其應用層面更為廣泛。因此 SAR 影像於 雜訊兼顧保留解析力。 實際遙測領域中，有其不可取代之重要角色。歐洲 過去學者們提出多種架構在雷達影像統計模 太空署（ ESA ）於 2003 年三月已發射運作之 式上方法，以求兼顧減抑斑駁雜訊及維持空間解析 ENVISAT-1 ，2004 年加拿大太空署（CSA ）將發射 力，常見者如李氏濾波法（Lee,1981 ）、MAP 濾波 之 RADARSAT-2 ，以及日本NASDA 將於 2004 年 法（Lopes et al.,1993 ）等，此類斑駁雜訊濾波法都 發射之 ALOS 等第二代衛星均載有先進之雷達遙 是架構在單張影像上，並經由局部之統計特性處 測系統，除增加攝像角度模式，提高了災害監測時