通常我们习惯性的误认为分辨率是判断SAR图像质量的唯一指标。事实上,分辨率只是成像质量好坏的首要标准,但却不是唯一标准。SAR图像复杂且特殊,对待质量的评估也不应该只是根据分辨率一概而论。而是应该是将一系列不同的参数进行共同评估得出最终结果,根据不同场景灵活参照。
那么,究竟应该如何判断SAR的成像质量呢?对于SAR的图像质量评估有主观和客观两种方法。
主观评价基于的是人的感觉。所谓主观评价方法,就是观察者根据自己的个人情绪评估图像质量的方法。具体的实施方法就是在适当的分辨率、光照和视距等环境下,让多个从事雷达方向的学者和军事图像分析人员对被测图像进行主观评分,接下来对参加评估的人打的分数进行加权平均,就得出了最终的图像质量评价结果。
客观评价就是通过建立一种数学模型来准确的计算图像的质量,和主观评估法相比较,客观评估法速度快、易于实现并且成本低,弥补了主观评估法中存在的缺陷。传统客观质量评估法基于点目标与面目标两个方面实现。基于点目标和面目标的客观评价指标,对图像质量进行全面评价分析。
1、基于点目标的客观评价指标
基于点目标的评估指标主要包括空间分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比和相对辐射精度。
空间分辨率:高分辨率的图像能够呈现出更为细腻、详尽的目标细节,使得我们能够更准确地捕捉和识别目标信息。能够用于目标特征与轮廓提取、回波散射分析、目标区域成像,距离向和方位向空间分辨率越高,图像成像精度越高。
峰值旁瓣比:峰值旁瓣比定义为IRF的主瓣峰值强度对于最强旁瓣的峰值强度之比。这个性能参数可以描述SAR系统消除邻近点目标引起的失真的能力。该参数可以用来衡量SAR图像从强目标周围检测出弱目标的能力,PSLR越小,说明点目标的能量越集中,在SAR图像中该目标越明显。
积分旁瓣比:积分旁瓣比定义为主瓣能量对于所有副瓣能量之比。这个性能参数可以描述SAR系统消除邻近分布目标引起的失真的能力。即从SAR图像中的亮目标附近检测出暗目标的能力。
相对辐射精度:相对辐射精度可以通过计算多个具有相同标称后向散射系数值的点目标的能量获得。
2、基于面目标的客观评价指标
基于面目标的评价往往是对SAR图像中具有相同后向散射特性的像元构成的图像区域进行评价,其指标包括均值、方差、等效视数和辐射分辨率。
均值和方差:图像均值μ指的是对待评价区域的强度值进行统计平均,该指标可以反映图像中所包含的所有地物目标的平均后向散射系数的水平
等效视数:图像局部均匀区域的等效视数为成像以后的图像强度的均值与标准差比值的平方。
辐射分辨率:辐射分辨率是度量SAR图像灰度级分辨能力的一项指标,它通过描述各个像素点的辐射质量来对目标的后向散射系数进行区分,辐射分辨率对SAR图像的量化和判读具有重要作用
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