基于自注意力机制和CycleGAN的高分三号ScanSAR图像的扇贝效应抑制
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作者:
作者单位:

(1.陕西师范大学 计算机科学学院,陕西 西安 710119; 2.地理信息工程国家重点实验室,陕西 西安 710054;3.南通大学 电气工程学院,江苏 南通 226019; 4.中国资源卫星应用中心,北京 100094)

作者简介:

刘慧霞 (1979-),女,博士,副教授,硕士生 导师,研究方向为智能制造、复杂系统建模.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(61102163)和地理信息工程国家重点实验室基金(SKLGIE2019-M-3-5)资助项目


Descalloping of GF-3 ScanSAR image based on self-attention mechanism and CycleGAN
Author:
Affiliation:

(1.School of Computer Science, Shaanxi Normal University, Xi′an, Shaanxi 71011 9, China;2.State Key Laboratory of Geo-Information Engineering,Xi′an, Shaan x i 710054, China;3.School of Electrical Engineering, Nantong University, Nantong, Jiangsu 226019, China;4.China Centre for Resources Satellite Data and Application, Beijing 100094, China)

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    摘要:

    高分三号卫星是我国首颗分辨率达到1 m的C波段 多极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR) 卫星,其中扫描 式合成孔径雷达(scan synthetic aperture radar,ScanSAR)模式是高分三号卫星重要的工 作模式之一,由于该模式的工作机制导致生成的图像可能发生扇贝效应,一般呈现为明暗相 间的条纹。本文针对高分三号卫星ScanSAR模式下存在的扇贝效应,提出自注意力机制与循 环一致对抗网络(cycle-consistent adversarial networks,CycleGAN)结合的模型对Scan S AR图像进行处理,从而抑制扇贝效应产生的条纹现象。本文所示方法与传统扇贝效应抑制方 法和深度学习相关算法进行比较,并通过亮度均值、平均梯度等指标进行分析。实验结果表 明,本文方法可以对高分三号ScanSAR图像存在的扇贝效应进行较好的处理,有效抑制图像 的条纹现象,使得图像质量得到提升,具有较大的实用意义。

    Abstract:

    GF-3 satellite is the first C-band multi-polarimetric synthetic apertu re radar satellite with a space resolution up to 1 m in China,in which scan synthetic ape rture radar (ScanSAR) is one of the important mode of GF-3.The working mechani s m of this mode results in the phenomena of serious nonuniformity,generally show ing bright and dark stripes,also known as scalloping.In view of scalloping in ScanSAR mode of GF-3,this paper proposes a model combining self-attention mec ha nism and cycle-consistent adversarial networks (CycleGAN),so as to perform des c alloping.The proposed descalloping method is compared with traditional descalloping methods a nd deep learning related algorithms,and analyzed by indicators such as brightne ss average and average gradient.The experimental results demonstrate that the p roposed method in this paper can better complete descalloping in the GF-3 ScanSAR image, effectively suppress the stripes phenomenon of the image,and improve the image quality,which is of great practical significance.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

孙增国,彭学俊,刘慧霞,陈卫荣,王鑫鹏.基于自注意力机制和CycleGAN的高分三号ScanSAR图像的扇贝效应抑制[J].光电子激光,2023,34(12):1279~1287

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  • 收稿日期:2022-02-13
  • 最后修改日期:2022-04-04
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  • 在线发布日期: 2024-01-03
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