KR102237994B1 - Apparatus and method for removing noise in sar image - Google Patents

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KR102237994B1
KR102237994B1 KR1020190149629A KR20190149629A KR102237994B1 KR 102237994 B1 KR102237994 B1 KR 102237994B1 KR 1020190149629 A KR1020190149629 A KR 1020190149629A KR 20190149629 A KR20190149629 A KR 20190149629A KR 102237994 B1 KR102237994 B1 KR 102237994B1
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speckle noise
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정제창
최현호
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한양대학교 산학협력단
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    • G06T2207/10044—Radar image

Abstract

The present invention discloses a method for removing noise in a synthetic aperture radar (SAR) image, which comprises the steps of: acquiring an SAR image including speckle noise; preprocessing the image with a first filter; converting speckle noise included in the preprocessed image into additive Gaussian white noise (AGWN); post-processing the AGWN with a second filter; and acquiring the SAR image from which the speckle noise has been removed based on the post-processed image.

Description

SAR 영상 내 잡음 제거 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING NOISE IN SAR IMAGE} Method and apparatus for removing noise in SAR images{APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING NOISE IN SAR IMAGE}

본 발명은 영상 내 잡음을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 필터를 이용하여 영상 내 존재하는 잡음을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for removing noise in an image, and more particularly, to a method and apparatus for removing noise existing in an image using a plurality of filters.

합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상은, 안테나에서 전파를 쏜 뒤 반사되어 돌아오는 전파를 측정해 2차원 영상으로 복원하는 장치를 통해 획득한 영상이다. 다만, 합성 개구 레이더 영상에는 스페클 잡음이 존재하므로, 스페클 잡음 제거 기술이 필요하다.The Synthetic Aperture Radar (SAR) image is an image acquired by a device that measures the radio wave returning after shooting a radio wave from an antenna and restores it to a 2D image. However, since speckle noise exists in the composite aperture radar image, a speckle noise removal technique is required.

합성 개구 레이더 영상 내 스페클 잡음을 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 먼저, 리(Lee) 필터는 고정 윈도우에서 지역적 통계 특성을 이용하여 스페클 잡음을 제거한다. 다만, 리 필터는 고정 윈도우를 사용하여 합성 개구 레이더 영상 내 외곽선 영역에서 블러링(Blurring) 현상이 나타나는 문제가 있다.Various studies are being conducted to remove speckle noise in the composite aperture radar image. First, the Lee filter removes speckle noise using local statistical characteristics in a fixed window. However, the re-filter has a problem that blurring occurs in the outline area of the composite aperture radar image by using a fixed window.

또한, 리 필터의 고정 윈도우 방식의 한계를 극복하고자 최대 균일 영역(Maximum Homogeneous Region), 에포스(Edge Preserving Optimal Speckle) 필터 및 윈도우를 적응적으로 적용(Adaptive Window)하는 기법 등 단일 필터링 기법을 활용하여 스페클 잡음을 제거하는 방법이 제안되었으나, 단일 필터링 기법들은 모든 화소 값에 대해 각기 다른 크기를 적용하고, 가산 잡음에 적합한 필터링 기법을 적용했을 때 스페클 잡음을 제거하는 성능이 낮다. 또한, 단일 필터링 기법에 의해 영상 내 잡음을 제거할 때 영상의 외곽선 영역을 보존하는 성능이 낮아 낮은 화질로 정밀한 관측을 하지 못하는 문제점이 있다. In addition, in order to overcome the limitations of the fixed window method of the re-filter, a single filtering technique such as a maximum homogeneous region, an edge preserving optimal spectrum filter, and an adaptive window technique is used. A method to remove speckle noise has been proposed, but the single filtering techniques have low performance in removing speckle noise when applying different sizes to all pixel values and applying a filtering technique suitable for addition noise. In addition, when the noise in the image is removed by a single filtering technique, the performance of preserving the outline region of the image is low, so that accurate observation with low image quality is not possible.

따라서, 단일 필터에 의해 영상 내 잡음을 제거하는 방법 외에도 복수의 필터를 사용하여 영상 내 잡음을 제거하는 방법이 제안되었으나 외곽선 영역 주변에서 블러링 현상으로 인한 아티팩트(Artifact) 즉, 모든 영상을 포함한 모든 종류의 컴퓨터 그래픽에서 보고 싶지 않은 부분이 발생하는 문제가 있다.Therefore, in addition to the method of removing noise in the image using a single filter, a method of removing noise in the image using a plurality of filters has been proposed. However, artifacts caused by blurring around the outline area, that is, all images including all images, have been proposed. There is a problem with the kind of computer graphics that you don't want to see.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 합성 개구 레이더 영상을 획득하면서 발생하는 스페클 잡음을 제거하고 외곽선 영역을 보존하여 영상의 화질을 향상시키는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to improve image quality by removing speckle noise generated while acquiring a composite aperture radar image and preserving an outline area.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 방법은, 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하는 단계; 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하는 단계; 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계; 상기 가산 잡음을 제 2필터로 후처리하는 단계; 및 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.A method for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: obtaining a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise; Pre-processing the image with a first filter; Converting speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN); Post-processing the added noise with a second filter; And obtaining a synthesized aperture radar image from which speckle noise has been removed based on the post-processed image.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상의 외곽선 영역과 균일 영역을 구분할 수 있다.In addition, the first filter may divide an outline region and a uniform region of the composite aperture radar image including the speckle noise.

또한, 상기 제 1 필터는, 상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include an All Pass Filter (APF) that preserves the outline area.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region.

또한, 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계는, 로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, converting the speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) includes converting the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. can do.

또한, 상기 제 2필터는, 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다.In addition, the second filter may remove added noise by performing a smoothing operation on a uniform region.

또한, 상기 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계는, 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed based on the post-processed image includes obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed using exponential transformation. It may contain more.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 장치는, 프로세서; 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은, 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하도록 하는 명령; 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하도록 하는 명령; 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령; 상기 가산 잡음을 제 2필터로 후처리하도록 하는 명령; 및 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 명령을 포함할 수 있다.An apparatus for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a processor; And a memory storing at least one instruction executed by the processor, wherein the at least one instruction includes: an instruction for obtaining a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise; An instruction to pre-process the image with a first filter; A command for converting speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN); An instruction for post-processing the added noise with a second filter; And a command for obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed based on the post-processed image.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상의 외곽선 영역과 균일 영역을 구분할 수 있다.In addition, the first filter may divide an outline region and a uniform region of the composite aperture radar image including the speckle noise.

또한, 상기 제 1 필터는, 상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include an All Pass Filter (APF) that preserves the outline area.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region.

또한, 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령은, 로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.In addition, the command to convert the speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) is a command to convert the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. It may include.

또한, 상기 제 2필터는, 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다.In addition, the second filter may remove added noise by performing a smoothing operation on a uniform region.

또한, 상기 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령은, 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.In addition, the command to obtain a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed based on the post-processed image is to obtain a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed using exponential transformation. May contain orders.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 합성 개구 레이더 영상 내에 존재하는 스페클 잡음을 복수의 필터를 사용하여 제거하여 영상의 화질이 원본과 유사하게 출력되는 장점이 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, there is an advantage in that the image quality of the image is output similar to the original by removing speckle noise existing in the composite aperture radar image by using a plurality of filters.

도 1은 일반적인 필터링 기법에 의해 합성 개구 레이더 영상 내 스페클 잡음을 제거한 이미지의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 방법의 동작 순서도이다.
도 3은 비등방성 확산 필터와 가중 최소 자승 필터를 적용하여 합성 개구 영상 내 스페클 잡음을 제거한 이미지의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 장치의 블록 구성도이다. 1 is an exemplary diagram of an image in which speckle noise in a composite aperture radar image has been removed by a general filtering technique.
2 is a flowchart illustrating an operation of a method for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram of an image in which speckle noise in a composite aperture image is removed by applying an anisotropic diffusion filter and a weighted least squares filter.
4 is a block diagram of an apparatus for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term “and/or” includes a combination of a plurality of related described items or any of a plurality of related described items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 필터링 기법에 의해 합성 개구 레이더 영상 내 스페클 잡음을 제거한 이미지의 예시도이다. 1 is an exemplary diagram of an image in which speckle noise in a composite aperture radar image has been removed by a general filtering technique.

합성 개구 레이더 영상을 획득하는 과정에서 스페클 잡음이 발생하고, 스페클 잡음은 영상의 화질을 저하시키고, 영상을 분류하거나 영상을 인식하는 등 영상을 활용하는 데 방해가 되는 요소이다. 따라서, 영상의 화질을 개선하여 해석 성능을 향상 시키기 위해서 영상 내 스페클 잡음을 제거해야 한다.Speckle noise is generated in the process of acquiring a composite aperture radar image, and speckle noise degrades the image quality, is a factor that interferes with image utilization, such as classifying an image or recognizing an image. Therefore, in order to improve the analysis performance by improving the image quality, it is necessary to remove the speckle noise in the image.

도 1을 참조하면, 일반적인 기술은 합성 개구 레이더 영상 내 스페클 잡음을 처리하기 위해 전처리 필터로서 비등방성 확산(Anisotropic Diffusion; SRAD) 필터를 적용하고, 후처리 필터로서 가이디드(Guided) 필터를 적용하였으나, 외곽선 영역 주변에서 블러링 현상으로 인한 아티팩트가 발생하였음을 알 수 있다.Referring to FIG. 1, a general technique applies an anisotropic diffusion (SRAD) filter as a pre-processing filter and a guided filter as a post-processing filter to process speckle noise in a composite aperture radar image. However, it can be seen that artifacts occurred due to blurring around the outline area.

가이디드 필터는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The guided filter can be expressed as in Equation 1.

Figure 112019119376809-pat00001
Figure 112019119376809-pat00001

여기서, ak 및 bk는 윈도우 wk 에서 고정된 상수를 의미할 수 있고,

Figure 112019119376809-pat00002
는 ak를 패널라이징(Penalizing)한 정규화 매개 변수로써 고정된 상수를 의미할 수 있다. Here, a k and b k may mean a fixed constant in the window w k,
Figure 112019119376809-pat00002
Is a normalization parameter obtained by penalizing a k and may mean a fixed constant.

따라서, 후처리 필터로서 가이디드 필터를 사용할 경우,

Figure 112019119376809-pat00003
이 고정되어 있으므로 영상 내 외곽선 영역 주변에서 블러링 현상으로 인해 아티팩트가 발생할 수 있다.Therefore, when using a bonded filter as a post-processing filter,
Figure 112019119376809-pat00003
Since is fixed, artifacts may occur due to blurring around the outline area in the image.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 방법의 동작 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating an operation of a method for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 방법은, 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하는 단계(S210)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, a method for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention may include obtaining a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise (S210). have.

또한, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하는 단계(S220)를 포함할 수 있다. In addition, the method for removing noise in the SAR image may include pre-processing the image with a first filter (S220).

여기서, 상기 제 1필터는, 상기 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상의 외곽선 영역과 균일 영역을 구분할 수 있다.Here, the first filter may divide an outline region and a uniform region of the composite aperture radar image including the speckle noise.

또한, 상기 제 1 필터는, 상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include an All Pass Filter (APF) that preserves the outline area.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region.

또한, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계(S230)를 포함할 수 있다. In addition, the method for removing noise in the SAR image may include converting speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) (S230).

또한, 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계는, 로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, converting the speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) includes converting the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. can do.

또한, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 상기 가산 잡음을 제 2필터로 후처리하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.In addition, the method for removing noise in the SAR image may include post-processing the added noise with a second filter (S240).

또한, 상기 제 2필터는, 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다.In addition, the second filter may remove added noise by performing a smoothing operation on a uniform region.

또한, 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계(S250)를 포함할 수 있다.Also, based on the post-processed image, a step of obtaining a synthesized aperture radar image from which speckle noise has been removed (S250) may be included.

또한, 상기 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계는, 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed based on the post-processed image includes obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed using exponential transformation. It may contain more.

도 3은 비등방성 확산 필터와 가중 최소 자승 필터를 적용하여 합성 개구 영상 내 스페클 잡음을 제거한 이미지의 예시도이다.3 is an exemplary diagram of an image in which speckle noise in a composite aperture image is removed by applying an anisotropic diffusion filter and a weighted least squares filter.

도 3을 참조하기에 앞서, 다시 도 2를 참조하면, SAR 영상 내 잡음 제거 방법의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 방법은, 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하는 단계(S210)를 포함할 수 있다. 또한, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하는 단계(S220)를 포함할 수 있다. Prior to referring to FIG. 3, referring again to FIG. 2, a method for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the method for removing noise in an SAR image includes a synthetic aperture radar (SAR) including speckle noise. ) It may include the step of obtaining an image (S210). In addition, the method for removing noise in the SAR image may include pre-processing the image with a first filter (S220).

여기서, 제 1필터는 스페클 잡음을 제거하는 비등방성 확산 필터를 의미할 수 있다.Here, the first filter may mean an anisotropic diffusion filter that removes speckle noise.

스페클 잡음을 제거하는 비등방성 확산(Speckle Reducing Anisotropic Diffusion) 필터는 가산 잡음에 의해 손상된 합성 개구 레이더 영상에서 우수한 잡음 제거 성능을 나타낼 수 있다.A Speckle Reducing Anisotropic Diffusion filter that removes speckle noise can exhibit excellent noise removal performance in a composite aperture radar image damaged by additive noise.

여기서, 스페클 잡음을 제거하는 비등방성 확산 필터는 수학식 2 및 수학식 3과 같다.Here, the anisotropic diffusion filter for removing speckle noise is as shown in Equation 2 and Equation 3.

Figure 112019119376809-pat00004
Figure 112019119376809-pat00004

Figure 112019119376809-pat00005
Figure 112019119376809-pat00005

수학식 2 및 수학식 3을 참조하면, 스페클 잡음을 제거하는 비등방성 확산 필터는 편미분 방정식으로 나타낼 수 있다. Referring to Equations 2 and 3, an anisotropic diffusion filter that removes speckle noise may be represented by a partial differential equation.

여기서, I0(x,y)는 m 과 n을 곱한 크기를 갖는 이미지가 가지고 있는 초기 잡음을 포함하는 영상을 의미할 수 있다. 또한, I(x,y;t)는 스페클 잡음을 제거하는 비등방성 확산 필터를 거친 결과 영상을 의미할 수 있다. 또한,

Figure 112019119376809-pat00006
는 그래디언트(Gradient) 연산자를 의미할 수 있고,
Figure 112019119376809-pat00007
는 영상 내 위치를 나타낼 수 있고,
Figure 112019119376809-pat00008
는 영상 내 위치의 이미지 경계 영역을 의미할 수 있다. 또한, di는 발산 연산자를 의미할 수 있고, n벡터는
Figure 112019119376809-pat00009
의 외부 법선을 의미할 수 있다.Here, I 0 (x,y) may mean an image including an initial noise of an image having a size multiplied by m and n. In addition, I(x,y;t) may mean an image resulting from an anisotropic diffusion filter that removes speckle noise. Also,
Figure 112019119376809-pat00006
Can mean a gradient operator,
Figure 112019119376809-pat00007
Can represent the location in the image,
Figure 112019119376809-pat00008
May mean an image boundary area at a location in the image. Also, d i can mean a divergence operator, and n vector is
Figure 112019119376809-pat00009
Can mean the outer normal of.

다시 도 2를 참조하면, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하는 단계(S220)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제 1필터는, 상기 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상의 외곽선 영역과 균일 영역을 구분할 수 있다. 또한, 상기 제 1 필터는, 상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1필터는, 상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the method for removing noise in the SAR image may include pre-processing the image with a first filter (S220). Here, the first filter may divide an outline region and a uniform region of the composite aperture radar image including the speckle noise. In addition, the first filter may include an All Pass Filter (APF) that preserves the outline area. In addition, the first filter may include a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region.

따라서, 수학식 4 및 수학식 5로부터 스페클 잡음을 포함하는 영상에서 외곽선 영역 및 균일 영역을 구분할 수 있다.Accordingly, from Equation 4 and Equation 5, an outline region and a uniform region in an image including speckle noise can be distinguished.

Figure 112019119376809-pat00010
Figure 112019119376809-pat00010

Figure 112019119376809-pat00011
Figure 112019119376809-pat00011

여기서,

Figure 112019119376809-pat00012
2 는 라플라스 연산자를 의미할 수 있고, c(q)를 활용하면 영상 내 외곽선 영역에서 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 적용하여 영상을 보존할 수 있다. here,
Figure 112019119376809-pat00012
2 can mean the Laplace operator, and if c(q) is used, an image can be preserved by applying an All Pass Filter (APF) in the outline area of the image.

예를 들어, 수학식 5의 q(x,y,t)는 스페클 잡음을 포함하는 영상의 외곽선 영역에서는 높은 값을 나타낼 수 있고, 균일 영역에서는 낮은 값을 나타낼 수 있다. 반면에, 균일 영역에서는 확산(Diffusion) 필터를 적용하여 스페클 잡음을 제거할 수 있다.For example, q(x,y,t) in Equation 5 may represent a high value in an outline region of an image including speckle noise, and a low value in a uniform region. On the other hand, in a uniform region, speckle noise can be removed by applying a diffusion filter.

다시 도 2를 참조하면, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계(S230)를 포함할 수 있다. 또한, 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계는, 로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the method of removing noise in the SAR image may include converting speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) (S230). In addition, converting the speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) includes converting the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. can do.

따라서, 스페클 잡음을 포함하는 영상을 1차 필터에 의해 전처리한 영상은 원 신호, 승산 잡음 및 가산 잡음을 포함하는 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Accordingly, an image obtained by preprocessing an image including speckle noise by the first order filter can be expressed as Equation 6 including the original signal, multiplication noise, and addition noise.

Figure 112019119376809-pat00013
Figure 112019119376809-pat00013

여기서, R(x, y)는 스페클 잡음을 포함하는 영상을 1차 필터에 의해 전처리한 결과 영상을 의미할 수 있고, ○(x, y)는 원 신호를 의미할 수 있고, M(x, y)는 승산 잡음을 의미할 수 있고, A(x, y)는 가산 잡음을 의미할 수 있다.Here, R(x, y) may refer to an image resulting from preprocessing an image including speckle noise by a first order filter, and ○(x, y) may refer to an original signal, and M(x , y) may mean multiplication noise, and A(x, y) may mean addition noise.

또한, 가산 잡음은 승산 잡음에 비해 영상에 미치는 영향이 적으므로 스페클 잡음을 포함하는 영상을 1차 필터에 의해 전처리한 영상은 수학식 7 및 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.In addition, since the additive noise has less effect on the image than the multiplication noise, an image in which an image including speckle noise is preprocessed by a first order filter can be expressed as Equations 7 and 8.

Figure 112019119376809-pat00014
Figure 112019119376809-pat00014

Figure 112019119376809-pat00015
Figure 112019119376809-pat00015

즉, 수학식 7은 수학식 6에서 영상에 미치는 영향이 적은 가산 잡음을 생략하고, 로그 변환(Logarithmic Transformation)하여 승산 잡음을 가산 잡음으로 변환하여 나타낸 것이다. That is, Equation 7 is expressed by omitting the additive noise having little effect on the image in Equation 6, and converting the multiplication noise into additive noise by performing logarithmic transformation.

또한, g(x, y)는

Figure 112019119376809-pat00016
를 의미할 수 있고, k(x, y)는
Figure 112019119376809-pat00017
를 의미할 수 있고, l(x, y)는
Figure 112019119376809-pat00018
를 의미할 수 있다.Also, g(x, y) is
Figure 112019119376809-pat00016
Can mean, k(x, y) is
Figure 112019119376809-pat00017
Can mean, l(x, y) is
Figure 112019119376809-pat00018
Can mean

다시 도 2를 참조하면, SAR 영상 내 잡음 제거 방법은 상기 가산 잡음을 제 2필터로 후처리하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2필터는, 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계(S250)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계는, 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the method of removing noise in the SAR image may include post-processing the added noise with a second filter (S240). In addition, the second filter may remove added noise by performing a smoothing operation on a uniform region. Also, based on the post-processed image, a step of obtaining a synthesized aperture radar image from which speckle noise has been removed (S250) may be included. In addition, obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed based on the post-processed image includes obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise is removed using exponential transformation. It may contain more.

여기서, 가산 잡음을 제거하기 위한 후처리 필터로서 제 2 필터는 가중 최소 자승 필터일 수 있다. 가중 최소 필터는, 예측된 값과 정답과의 차이를 최소화시키는 필터를 의미할 수 있고, SAR 영상 내 잡음 제거 방법에서는 전처리 과정과 후처리 과정을 거친 합성 개구 레이더 영상이 입력된 영상의 차이를 최소화시키는 필터로서 후처리 과정에서 가산 잡음을 제거하기 위한 필터로서 사용될 수 있다. 즉, 가중 최소 자승 필터를 이용하여 외곽선 영역을 제외한 균일 영역을 평탄화(Smoothing)하는 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다.Here, as a post-processing filter for removing added noise, the second filter may be a weighted least squares filter. The weighted minimum filter can mean a filter that minimizes the difference between the predicted value and the correct answer, and in the noise removal method in the SAR image, the difference between the input image with the composite aperture radar image that has undergone pre- and post-processing It can be used as a filter to remove additive noise in a post-processing process. That is, the addition noise may be removed by smoothing a uniform area excluding an outline area using a weighted least squares filter.

가중 최소 자승(Weighted Least Square; WLS) 필터는 수학식 9와 같다. A weighted least square (WLS) filter is shown in Equation 9.

Figure 112019119376809-pat00019
Figure 112019119376809-pat00019

여기서, p는 영상 내p 번째 화소를 의미할 수 있고, up는 균일 영역에서 평탄화 작업을 수행하여 필터링 된 영상을 의미할 수 있고, gp는 입력 영상을 의미할 수 있다. 따라서, 가중 최소 자승 필터는 필터링 된 영상up와 입력 영상gp의 차이가 최소가 될 수 있도록 필터링할 수 있다.Here, p may refer to the p-th pixel in the image, u p may refer to an image filtered by performing a planarization operation in a uniform region, and g p may refer to an input image. Accordingly, the weighted least squares filter can filter so that the difference between the filtered image u p and the input image g p is minimized.

또한, ax,p(g) 및 ay,p(g)는 스페클 잡음을 포함하는 영상의 균일 영역에서 평탄화(Smoothing) 작업을 조절하는 매개변수로서 가중치(Weight)를 의미할 수 있다. 또한,

Figure 112019119376809-pat00020
는 균일 영역에서 평탄화 작업을 수행하는 동안 블러링 효과가 발생하지 않도록
Figure 112019119376809-pat00021
와
Figure 112019119376809-pat00022
을 조절하는 매개변수를 의미할 수 있다. 여기서,
Figure 112019119376809-pat00023
의 값은 0.1 일 수 있다. In addition, a x,p (g) and a y,p (g) are parameters for adjusting a smoothing operation in a uniform region of an image including speckle noise, and may mean a weight. Also,
Figure 112019119376809-pat00020
So that the blurring effect does not occur during the flattening operation in the uniform area.
Figure 112019119376809-pat00021
Wow
Figure 112019119376809-pat00022
It can mean a parameter that controls. here,
Figure 112019119376809-pat00023
The value of may be 0.1.

또한, 가중 최소 자승 필터에 의해 후처리를 한 영상은 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 획득하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더(SAR) 영상을 획득할 수 있다.In addition, the post-processed image by the weighted least squares filter may be acquired using exponential transformation to obtain a synthesized aperture radar (SAR) image from which speckle noise has been removed.

또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 후처리 필터로서 가이디드 필터를 사용할 경우,

Figure 112019119376809-pat00024
이 고정되어 있으므로 영상 내 외곽선 영역 주변에서 블러링 현상으로 인해 아티팩트가 발생할 수 있는 반면, SAR 영상 내 잡음 제거 방법과 같이 후처리 필터로서 가중 최소 자승(WLS) 필터를 사용할 경우, 매개변수
Figure 112019119376809-pat00025
가 고정되어 있지 않고 변동 가능한 매개변수이므로, 외곽선 영역에서 블러링 현상이 발생하지 않고 아티팩트 또한 발생하지 않는다. In addition, referring to Figs. 1 and 3, when a guided filter is used as a post-processing filter,
Figure 112019119376809-pat00024
Since is fixed, artifacts may occur due to blurring around the outline area in the image, whereas when a weighted least squares (WLS) filter is used as a post-processing filter such as the noise removal method in the SAR image, the parameter
Figure 112019119376809-pat00025
Since is not a fixed and variable parameter, blurring does not occur and no artifacts occur in the outline area.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 장치의 블록 구성도이다. 4 is a block diagram of an apparatus for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention.

도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 SAR 영상 내 잡음 제거 장치(1000)는 프로세서(1010) 및 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령 및 명령 수행의 결과를 저장하는 메모리(1020) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(1030)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, an apparatus 1000 for removing noise in an SAR image according to an embodiment of the present invention includes a processor 1010 and a memory 1020 that stores at least one instruction executed through the processor and a result of execution of the instruction. And a transmission/reception device 1030 connected to a network to perform communication.

SAR 영상 내 잡음 제거 장치(1000)는 또한, 입력 인터페이스 장치(1040), 출력 인터페이스 장치(1050), 저장 장치(1060) 등을 더 포함할 수 있다. 공간 정보 구성 장치(1000)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(Bus)(1070)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. The apparatus 1000 for removing noise in the SAR image may further include an input interface device 1040, an output interface device 1050, and a storage device 1060. Each of the constituent elements included in the spatial information configuration apparatus 1000 may be connected by a bus 1070 to communicate with each other.

프로세서(1010)는 메모리(1020) 및 저장 장치(1060) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(1010)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(1020) 및 저장 장치(1060) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(1020)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The processor 1010 may execute a program command stored in at least one of the memory 1020 and the storage device 1060. The processor 1010 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor in which methods according to an embodiment of the present invention are performed. Each of the memory 1020 and the storage device 1060 may be configured with at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium. For example, the memory 1020 may be composed of at least one of read only memory (ROM) and random access memory (RAM).

저장 장치(1060)는 또한, 본 발명의 제 1필터 또는 제 2필터를 적용할 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상을 저장할 수 있고, 본 발명의 제 1 필터 또는 제 2필터가 적용된 후 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 저장할 수 있다. 또한, 저장 장치는 본 발명의 제 1 필터 및 제 2필터에 사용되는 매개변수들을 저장할 수 있다.The storage device 1060 may also store a composite aperture radar image including speckle noise to which the first filter or the second filter of the present invention is applied, and the space after the first filter or the second filter of the present invention is applied. A composite aperture radar image from which large noise has been removed can be stored. In addition, the storage device may store parameters used in the first filter and the second filter of the present invention.

여기서, 적어도 하나의 명령은, 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하도록 하는 명령; 상기 영상을 제 1 필터로 전처리하도록 하는 명령; 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령; 상기 가산 잡음을 제 2필터로 후처리하도록 하는 명령; 및 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.Here, the at least one command may include: a command to acquire a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise; An instruction to pre-process the image with a first filter; A command for converting speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN); An instruction for post-processing the added noise with a second filter; And a command for obtaining a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed based on the post-processed image.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더 영상의 외곽선 영역과 균일 영역을 구분할 수 있다.In addition, the first filter may divide an outline region and a uniform region of the composite aperture radar image including the speckle noise.

또한, 상기 제 1 필터는, 상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include an All Pass Filter (APF) that preserves the outline area.

또한, 상기 제 1필터는, 상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 포함할 수 있다.In addition, the first filter may include a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region.

또한, 전처리된 영상에 포함된 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령은, 로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.In addition, the command to convert the speckle noise included in the preprocessed image into additive noise (AGWN) is a command to convert the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. It may include.

또한, 상기 제 2필터는, 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거할 수 있다.In addition, the second filter may remove added noise by performing a smoothing operation on a uniform region.

또한, 상기 후처리된 영상에 기반하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령은, 지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 스페클 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.In addition, the command to obtain a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed based on the post-processed image is to obtain a composite aperture radar image from which speckle noise has been removed using exponential transformation. May contain orders.

또한, 본 발명에서 전처리 과정에 쓰이는 1차 필터로서 스페클을 제거하는 비등방성 확산(SRAD) 필터를 예를 들어 설명하고, 후처리 과정에 쓰이는 2차 필터로서 가중 최소 자승(WLS) 필터를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 스페클 잡음 제거 효과를 나타내는 모든 필터를 적용하여 본 발명에 따라 합성 개구 레이더 영상 내 스페클 잡음을 제거할 수 있다.In addition, an anisotropic diffusion (SRAD) filter that removes speckle as a first-order filter used in the pre-processing process in the present invention is described as an example, and a weighted least squares (WLS) filter is used as a second-order filter used in the post-processing process. Although described for example, the present invention is not limited thereto, and speckle noise in a composite aperture radar image may be removed according to the present invention by applying all filters exhibiting a speckle noise removal effect.

본 발명의 실시예에 따른 방법의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. The operation of the method according to the embodiment of the present invention can be implemented as a computer-readable program or code on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all types of recording devices that store data that can be read by a computer system. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over a computer system connected through a network to store and execute a computer-readable program or code in a distributed manner.

또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.Further, the computer-readable recording medium may include a hardware device specially configured to store and execute program commands, such as ROM, RAM, and flash memory. The program instructions may include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다. While some aspects of the invention have been described in the context of an apparatus, it may also represent a description according to a corresponding method, where a block or apparatus corresponds to a method step or characteristic of a method step. Similarly, aspects described in the context of a method can also be represented by a corresponding block or item or a feature of a corresponding device. Some or all of the method steps may be performed by (or using) a hardware device such as, for example, a microprocessor, a programmable computer or electronic circuit. In some embodiments, one or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.

실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.In embodiments, a programmable logic device (eg, a field programmable gate array) may be used to perform some or all of the functionality of the methods described herein. In embodiments, the field programmable gate array may work with a microprocessor to perform one of the methods described herein. In general, the methods are preferably performed by some hardware device.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can.

Claims (14)

스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)영상을 획득하는 단계;
상기 영상을 외곽선 영역과 균일 영역으로 구분하여 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 전처리를 수행하는 단계;
전처리된 영상의 균일 영역에 남아있는 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계;
상기 전처리된 영상의 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거하는 후처리를 수행하는 단계; 및
후처리된 영상의 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 방법.Obtaining a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise;
Dividing the image into an outline area and a uniform area and performing preprocessing of removing speckle noise existing in the uniform area;
Converting the speckle noise remaining in the uniform region of the preprocessed image into additive noise (AGWN);
Performing post-processing of removing additive noise by performing a smoothing operation on a uniform region of the pre-processed image; And
Comprising the step of obtaining a composite aperture radar image from which the additive noise of the post-processed image has been removed. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 전처리를 수행하는 단계는,
상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 통해 수행되는, SAR 영상 내 잡음 제거 방법.The method according to claim 1,
The step of performing the pretreatment,
A method of removing noise in an SAR image, performed through an All Pass Filter (APF) that preserves the outline region. 청구항 1에 있어서,
상기 전처리를 수행하는 단계는,
상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 통해 수행되는, SAR 영상 내 잡음 제거 방법.The method according to claim 1,
The step of performing the pretreatment,
A method of removing noise in an SAR image, performed through a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region. 청구항 1에 있어서,
상기 전처리된 영상의 균일 영역에 남아있는 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하는 단계는,
로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하는 단계를 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 방법. The method according to claim 1,
Converting the speckle noise remaining in the uniform region of the preprocessed image into additive noise (AGWN),
A method for removing noise in an SAR image comprising converting the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 후처리된 영상의 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계는,
지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 단계를 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 방법.The method according to claim 1,
Acquiring a composite aperture radar image from which additive noise of the post-processed image has been removed,
A method for removing noise in an SAR image comprising the step of obtaining a synthesized aperture radar image from which additive noise has been removed by using exponential transformation. 프로세서; 및
상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리를 포함하고,
상기 적어도 하나의 명령은,
스페클 잡음을 포함하는 합성 개구 레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR) 영상을 획득하도록 하는 명령;
상기 영상을 외곽선 영역과 균일 영역으로 구분하여 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 전처리를 수행하도록 하는 명령;
전처리된 영상의 균일 영역에 남아있는 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령;
상기 전처리된 영상의 균일 영역에 평탄화(Smoothing) 작업을 수행하여 가산 잡음을 제거하는 후처리를 수행하도록 하는 명령; 및
후처리된 영상의 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령을 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 장치.Processor; And
Includes a memory for storing at least one instruction executed through the processor,
The at least one command,
An instruction to acquire a Synthetic Aperture Radar (SAR) image including speckle noise;
A command to divide the image into an outline area and a uniform area to perform preprocessing of removing speckle noise existing in the uniform area;
An instruction for converting the speckle noise remaining in the uniform region of the preprocessed image into additive noise (AGWN);
A command for performing a post-processing of removing additive noise by performing a smoothing operation on a uniform region of the pre-processed image; And
An apparatus for removing noise in an SAR image, comprising a command for obtaining a composite aperture radar image from which additive noise of the post-processed image has been removed. 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 전처리를 수행하도록 하는 명령은,
상기 외곽선 영역을 보존하는 전역 통과 필터(All Pass Filter; APF)를 통해 수행되는, SAR 영상 내 잡음 제거 장치.The method of claim 8,
The command to perform the pre-processing,
An apparatus for removing noise in an SAR image, which is performed through an All Pass Filter (APF) that preserves the outline region. 청구항 8에 있어서,
상기 전처리를 수행하도록 하는 명령은,
상기 균일 영역에 존재하는 스페클 잡음을 제거하는 확산(Diffusion) 필터를 통해 수행되는, SAR 영상 내 잡음 제거 장치.The method of claim 8,
The command to perform the pre-processing,
An apparatus for removing noise in an SAR image, which is performed through a diffusion filter that removes speckle noise existing in the uniform region. 청구항 8에 있어서,
상기 전처리된 영상의 균일 영역에 남아있는 스페클 잡음을 가산 잡음(Additive Gaussian White Noise; AGWN)으로 변환하도록 하는 명령은,
로그 변환(Logarithmic Transformation)을 활용하여 상기 스페클 잡음을 가산 잡음으로 변환하도록 하는 명령을 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 장치.The method of claim 8,
The command to convert the speckle noise remaining in the uniform region of the preprocessed image into additive noise (AGWN),
An apparatus for removing noise in an SAR image, comprising a command for converting the speckle noise into additive noise using logarithmic transformation. 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 후처리된 영상의 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하도록 하는 명령은,
지수 변환(Exponential Transformation)을 활용하여 가산 잡음이 제거된 합성 개구 레이더 영상을 획득하는 명령을 포함하는, SAR 영상 내 잡음 제거 장치.The method of claim 8,
The command to obtain a composite aperture radar image from which the additive noise of the post-processed image has been removed,
An apparatus for removing noise in an SAR image, comprising a command for obtaining a composite aperture radar image from which additive noise has been removed by using exponential transformation.
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