Комплексирование радиолокационных изображений, полученных на восходящем и нисходящем витках орбиты, с использованием нечеткой логики Лукасевича

Из-за отсутствия аналога надирной оптической съемки на радиолокационных изображениях, полученных космическими аппаратами при боковом обзоре, всегда присутствуют дефекты, вызванные перепадами высот наблюдаемых объектов: сверхъяркие области переналожения радиосигналов и области радиотени. Известны алгоритмы, позволяющие уменьшить количество таких дефектов за счет объединения изображений, полученных с восходящего и нисходящего витков орбиты, однако они требуют наличия высокоточной и высокодетальной цифровой модели высот наблюдаемых объектов. В то же время, в отличие от ряда зарубежных стран, в России отсутствует собственная высококачественная глобальная цифровая модель высот и в основном используются лишь низкодетальные зарубежные данные, имеющиеся в открытом доступе. Поэтому актуальна разработка метода комплексирования радиолокационных изображений с восходящего и нисходящего витков орбиты без возникновения ложных резких границ в условиях низкой детальности опорной цифровой модели высот.
В известных алгоритмах (Zhang et al., 2010; Chandrakanth et al., 2014) в зависимости от истинности одного из взаимоисключающих условий, на результат комплексирования переносится сигнал одного из двух изображений. При этом условия задаются бинарными масками переналожений и затенений, рассчитываемыми с использованием опорных данных о высотах.
Для исключения ложных резких границ в работе (Москвитин, Ушенкин, 2018) предложено перейти от четких логических условий к нечетким с формированием нечетких масок переналожений и затенений вместо бинарных. При этом подробно рассмотрен случай, когда нечеткие логические условия описывают выбор между двумя источниками заполнения результирующего изображения.
В настоящей работе предлагается развитие описанного выше подхода в случае трех нечетких условий и трех вариантов заполнения результата комплексирования: сигналом одного из объединяемых изображений или результатом мультивременной фильтрации спекл-шума с использованием обоих исходных изображений. Показано, что при таком комплексировании для определения степени истинности нечетких условий пригодна только нечеткая логика Лукасевича.
В докладе приведены примеры результатов комплексирования радиолокационных изображений от космического аппарата «TerraSAR-X» с использованием цифровой модели высот Copernicus DEM.