1. 研究目的与意义（文献综述）

合成孔径雷达（sar）是一种高分辨率成像雷达，因其不受云雾、光照等天气条件影响，能全天时、全天候工作，图像分辨率高以及一定的地表穿透能力，使其在环境监测、资源勘探以及国防军事等领域发挥着重要的作用，受到世界各国的重视。由于其相干成像的机理，获得的图像会受到相干斑噪声的污染，严重影响了图像的解译和处理。

可以合理地假设在一个雷达分辨单元内存在大量的散射体,散射体反射天线发射来的电磁波,sar接收到的信号是这些散射体回波的矢量和。各散射体回波在空间叠加时,会出现交叠区某些地方振动加强,某些地方振动减弱或完全抵消的现象。因此,sar接收到的总回波有很大的随机起伏,这种起伏在图像上的反映就是相干斑噪声^[1]。目前，sar图像相干斑抑制方法可分为成像前的多视处理方法和成像后利用各种滤波器的方法，成像后的方法又可分为空域滤波方法和变换域滤波方法^[2]。多视处理虽然可以改善图像的质量,但是会严重影响空间分辨率,破坏图像的细节。经典的空域滤波算法，如lee滤波、kuan滤波、frost滤波、gamma map滤波等，均在图像上取一个窗口，根据窗口内像素的统计特性(均值、方差、变差系数等)进行自适应滤波处理得到窗口中心像素的滤波值。然而这类方法在sar图像相干斑抑制时存在很大局限：这些方法抑制相干斑时是各向同性的，它们对边缘附近各个方向平滑程度相同，这样边缘和细节信息损失较大^[3]。由于空域滤波对遥感影像边缘信息损失较大，许多学者对变换域滤波方法展开研究，诞生了许多相干斑抑制效果很好的算法。bm3d^[4]（三维块匹配）算法是变换域滤波与非局部均值（non-local means，nlm）^[5]思想结合的产物。其在图像去噪中的应用研究中得到了飞速的发展，无论在峰值信噪比还是在人眼的主观视觉上，三维块匹配算法的去噪效果都得到了很大的认可，被看作为目前最好的去噪方法之一^[6]。由于其突出的去噪效果，受到了广泛的应用。

对于sar图像的去噪来说，使用bm3d算法来进行处理是一种很好的选择。但当噪声达到一定程度后,bm3d 去噪性能出现较明显的下降趋势^[7]。因此，对bm3d算法进行改进，进一步优化去噪效果，对sar图像的高质量去噪及对其进一步研究和使用具有重要意义。

国内研究现状

2. 研究的基本内容与方案

基本内容及目标

本文以matlab搭建运行环境，通过查阅相关文献和教程，理解bm3d算法实现方法和过程，对bm3d算法予以实现。并在此基础上分别对bm3d算法基础估计和最终估计两部分中的块匹配分组操作的原理和实现方法作进一步深入研究，建立出合理的优化策略，对算法进行修改，完成对bm3d算法的改进。分别使用改进前后的两种算法对sar图像进行去噪处理，结合等效视数、峰值信噪比、边缘保持指数等指标对优化后的bm3d算法去噪效果进行评价。具体内容如下：

（1） bm3d算法的实现

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]石健,汪洋,黄海风,余安喜,李威. bm3d算法在海洋sar图像去噪中的应用[j]. 雷达科学与技术,2016,01:24-32.

[2]徐颖,周焰. sar图像相干斑抑制研究进展[j]. 计算机工程与应用,2013,20:210-216.

[3] 张强,张毅. 一种用修正各向异性扩散方程抑制sar相干斑的算法[j]. 中国科学院研究生院学报,2011,02:223-227.