01.7 · Magistrsko delo
Odstranjevanje pegastega šuma iz slik SAR
Globoka nevronska mreža iz radarske slike odstrani zrnat pegasti šum, robovi in podrobnosti pa ostanejo.
O projektu
Radarske slike SAR prekriva zrnat pegasti šum, ki otežuje njihovo razlago. Z globokimi nevronskimi mrežami ga odstranimo, robovi in podrobnosti pa ostanejo – osnova za natančnejšo analizo slik.
Pegasti šum (angl. speckle) ni napaka senzorja, temveč posledica koherentnega slikanja: odboji številnih drobnih sipalcev znotraj ene celice ločljivosti se seštevajo z različnimi fazami. Klasični filtri šum sicer zmanjšajo, a hkrati zabrišejo robove. Nevronska mreža se nauči ločiti šum od strukture v sliki.
Za učenje potrebuje mreža pare slik: posnetek s šumom in čisto referenčno sliko istega območja. V magistrskem delu je uporabljen veččasovni pristop – referenčna slika okolice Maribora je povprečje več kot 400 posnetkov satelita Sentinel-1. S povprečenjem se pegasti šum, ki je od posnetka do posnetka naključen, izniči, struktura terena pa ostane.
Kako deluje
- Priprava podatkov: posnetke Sentinel-1 iste lokacije obdelamo, poravnamo in popravimo za teren.
- Referenčna slika nastane s povprečenjem več kot 400 poravnanih posnetkov.
- Konvolucijska mreža s kodirnikom in dekodirnikom ter modulom neprekinjene pozornosti (CAM) se nauči preslikave iz posnetka s šumom v referenčno sliko.
- Primerjava z osmimi klasičnimi filtri (Boxcar, Median, Frost, Gamma MAP, Lee, Refined Lee, Lee Sigma, IDAN) po merilih PSNR in SSIM – globoko učenje je doseglo najboljše rezultate.
| Vrsta | Magistrsko delo |
| Avtor | Tadej Habjanič |
| Mentor | Dušan Gleich |
| Področje | Daljinsko zaznavanje · Obdelava radarskih signalov |
| Podatki | Sentinel-1, okolica Maribora |
| Referenca | Povprečje več kot 400 posnetkov |
| Metoda | CNN s kodirnikom in dekodirnikom ter modulom pozornosti CAM |

Približan izsek: šum, globoko učenje in referenca



Območje, označeno z rdečim kvadratom na posnetku zgoraj. Slike: T. Habjanič, Odstranjevanje pegastega šuma iz slik SAR z uporabo globokega učenja, magistrsko delo, UM FERI.