SAR圖像并行處理技術(shù)研究.pdf

1、由于合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）成像技術(shù)的不斷進(jìn)步，所生成SAR圖像數(shù)據(jù)量越來越大，其拼接處理所耗費(fèi)的時間也急速增長。在國防軍事、災(zāi)害預(yù)警等對實(shí)時性要求較高領(lǐng)域，傳統(tǒng)的SAR圖像串行拼接技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用需求。論文主要研究了通過機(jī)群并行計(jì)算的方法來實(shí)現(xiàn)SAR圖像的快速拼接，在保證處理效果的前提下，有效提高SAR圖像拼接的效率。論文主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，介紹了并行處理系統(tǒng)與SAR

2、圖像拼接技術(shù)各自的特點(diǎn)，并完成了機(jī)群并行系統(tǒng)平臺的安裝配置。研究了已有并行系統(tǒng)軟硬件的安裝配置，根據(jù)需要選取了適用本課題的軟硬件。包括機(jī)群系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)機(jī)配置、MPI的安裝配置、OpenMP編程環(huán)境配置以及程序開發(fā)軟件平臺的配置等。
　　其次，在機(jī)群并行系統(tǒng)中采用主從通信模式，對包括噪聲去除和糾正不均勻光照在內(nèi)的SAR圖像并行預(yù)處理工作進(jìn)行了并行實(shí)現(xiàn)，其中預(yù)處理工作中分別采用了基于TV模型的相干斑噪聲抑制方法和基于同態(tài)濾波的圖像增強(qiáng)方法

3、。論文中分別對圖像大小為1M、4M和16M的SAR圖像在節(jié)點(diǎn)機(jī)數(shù)為2臺、4臺和8臺的機(jī)群環(huán)境中進(jìn)行了并行預(yù)處理實(shí)現(xiàn)，并對并行處理效果進(jìn)行了對比分析。對基于TV模型的相干斑噪聲抑制方法進(jìn)行了OpenMP多線程并行改進(jìn)，并分別在單機(jī)環(huán)境和4節(jié)點(diǎn)機(jī)機(jī)群環(huán)境中對不同大小SAR圖像進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，論文中并行方法能在一定程度上降低SAR圖像預(yù)處理的時耗，提高預(yù)處理效率。
　　再次，提出了一種基于改進(jìn)SIFT算法的SAR圖像并行配準(zhǔn)方

4、法，并結(jié)合OpenMP多線性并行編程實(shí)現(xiàn)了基于該配準(zhǔn)方法的SAR圖像的并行特征提取。該方法針對SIFT算法的特點(diǎn)，采用在特征點(diǎn)檢測之后添加預(yù)篩選步驟來達(dá)到減少后續(xù)步驟處理數(shù)據(jù)量的目的，在不影響特征提取效果的同時有效的減少了特征提取的時間耗費(fèi)。
　　最后，提出了一種基于分割的完全二叉樹模型，即在傳統(tǒng)完全二叉樹模型的基礎(chǔ)上增加圖像分割處理思想，并通過此模型實(shí)現(xiàn)了SAR圖像的并行拼接處理。與傳統(tǒng)并行處理的兩兩分組方法不同，論文方法采用3