礦區(qū)遙感圖像去噪方法研究

車守全， 李濤， 包從望， 江偉

(六盤水師范學(xué)院 礦業(yè)與土木工程學(xué)院， 貴州 六盤水 553000)

0 引言

利用衛(wèi)星、無人機(jī)等拍攝的礦區(qū)遙感圖像廣泛用于礦區(qū)生產(chǎn)管理與監(jiān)測(cè)，如道路規(guī)劃、無人駕駛、塌陷區(qū)擾動(dòng)識(shí)別、礦山植被修復(fù)監(jiān)測(cè)、土壤侵蝕估算、地質(zhì)滑坡監(jiān)測(cè)與識(shí)別、污染物識(shí)別等[1-5]。受設(shè)備穩(wěn)定性、電子元件安裝、成像及計(jì)算誤差、信號(hào)傳輸?shù)纫蛩赜绊懀V區(qū)遙感圖像會(huì)出現(xiàn)噪聲污染、模糊化等情況，導(dǎo)致后續(xù)難以獲得較好的視覺處理效果。因此，去噪成為遙感圖像得以有效應(yīng)用的重要預(yù)處理步驟。

現(xiàn)有的遙感圖像去噪方法大致可分為基于統(tǒng)計(jì)方法、基于域變換方法、基于學(xué)習(xí)方法3類。基于統(tǒng)計(jì)方法根據(jù)含噪圖像本身的統(tǒng)計(jì)特征完成去噪，主要包括MF(Mean Filtering，均值濾波)、NLM(Non-Local Mean，非局部均值) 濾波、BF(Bilateral Filter，雙邊濾波)等。文獻(xiàn)[6]采用BF進(jìn)行結(jié)構(gòu)特征保持，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)遙感圖像初步去噪。基于域變換方法是將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到頻域[7-9]，通過閾值函數(shù)得到合適的圖像分割及處理頻率系數(shù)，然后進(jìn)行逆變換重構(gòu)，得到保留了大部分能量的低頻數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的去噪圖像，主要包括WT(Wavelet Transform，小波變換)、FT(Fourier Transform，傅里葉變換)等。文獻(xiàn)[10]采用提升小波與雙參數(shù)閾值函數(shù)完成礦區(qū)遙感圖像去噪，結(jié)合邊緣算子重構(gòu)了清晰的圖像。基于學(xué)習(xí)方法主要包括2類：① 生成式去噪模型，如字典學(xué)習(xí)及稀疏表示等，通過學(xué)習(xí)含噪圖像的過完備字典，將圖像表示為字典原子稀疏的線性組合，達(dá)到去噪目的；② 判別式去噪模型，如深……