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激光散斑噪声抑制方法综述作者：邓慧赖莉萍张蓉竹来源：《成都工业学院学报》2018年第03期摘要：激光高相干性导致的散班噪声给激光的应用带来很多不利因素。
简要介绍激光光源的特点和使用激光照明的不利因素以及激光散班噪声的评价标准，并对国内外抑制散斑噪声的光学方法和图像处理算法进行综述，介绍多种不同场合下的散班噪声抑制的有效方法。
关键词：激光相干性；激光散斑；散斑对比度；散斑抑制中图分类号：TN249 文献标志码：A文章编号：2095-5383（2018）04-0028-05Abstract：Laser is widely used in the optical field， but the noise caused by high coherence of laser can also bring disadvantages to the application of laser. The characteristics of laser light source， the disadvantageous factors of laser illumination and the evaluation standard of laser speckle were introducedbrieflyin this paper. Then the optical method and image processing algorithm for suppressing speckle noise at home and abroad were reviewed.Finally， the effective methods of laser speckle suppression in different situations were introduced.Keywords：laser coherence； laser speckle； speckled contrast； speckle suppression1980年，由美国物理学家梅曼发明世界上第一台固体激光器——红宝石激光器，激光由此诞生。
基于改进Frost滤波的SAR图像斑噪抑制算法曲长文;李智;周强;刘晨;邓兵【摘要】针对合成孔径雷达(SAR)图像斑点噪声严重影响目标检测、识别、变化检测等有用信息的提取这一问题,通过对Frost滤波算法进行深入分析,提出了改进的Frost滤波算法.该算法的改进主要对滤波器的权值作了两方面的调整:一是引入像元距离贡献度参数,将此参数的倒数与滤波窗口内对应的像元与中心像元之间的欧氏距离作积融入滤波器权值的计算;二是将滤波窗口内的像元灰度统计特性考虑入内,将像元与中心像元的灰度差融入滤波器权值的计算.改进后的滤波器权值可以自适应地调整,避免了原始Frost算法的滤波盲目性,在斑噪抑制能力提高的同时也改善了边缘保持的效果.仿真实验结果表明,所提改进Forst算法在斑噪抑制和边缘保持方面均优于原始Forst算法.【期刊名称】《火力与指挥控制》【年(卷),期】2018(043)011【总页数】5页(P98-101,107)【关键词】合成孔径雷达(SAR);改进Frost滤波算法;滤波器权值;斑点噪声抑制;边缘保持【作者】曲长文;李智;周强;刘晨;邓兵【作者单位】海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001;海军航空大学,山东烟台264001【正文语种】中文【中图分类】TP301.60 引言合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）因其具有全天时、全天候、大覆盖面积、高分辨、成像不受云雾影响等优点，被广泛应用于农业、海洋、军事等领域。
斑点噪声[1]（简称斑噪）的出现严重影响了SAR图像处理中对于有用信息的提取，使得目标的检测、识别以及变化检测的准确率大大降低[2]。
随着SAR图像处理技术的发展，国内外学者陆续提出了许多滤波方法[3-6]。
目前，斑噪的抑制技术主要分为成像前的多视处理[7-8]和成像后基于图像处理技术[9-12]的滤波。
peckle也称斑纹。
自1960年激光器问世后不久，人们就观察到了一种现象：被激光照明的物体，其表面呈现颗粒状结构。
这种颗粒状态被取名为“激光散斑”。
这种强度随机分布的散斑图样，可以由激光在粗糙表面反射或激光通过不均匀媒质时产生。
因为大多数物体表面对光波的波长（以氦氖激光器为例，λ≈0.6μm）来讲是粗糙的，由于激光的高度相干性，当光波从物体表面反射时（图1），物体上各点到适当距离的观察点的振动是相干的。
因此观察点的光场是由粗糙表面上各点发出的相干子波的叠加。
因为粗糙度大于光波波长，所以物体各点发出子波到达观察点的位相是随机分布的。
相干叠加结果就产生了散斑的随机强度图样──颗粒状。
显然，这种随机强度分布图样可用统计方法来描述。
从牛顿时代起一些科学家就观察到散斑现象。
I.牛顿在当时就解释过为什么能观察到恒星的闪烁现象而观察不到行星的类似现象。
现在人们知道这两类星体的空间相干性是不同的。
1877年K.埃克斯纳研究散射光干涉现象时，在夫琅和费衍射亮环内观察到辐射颗粒状散斑图样，这种辐射状是光源单色性不够引起的。
1914年M.von劳厄发表的夫琅和费照片更清楚地显示了辐射颗粒状结构，并讨论了它的统计特性。
但是对散斑现象作大量深入的研究，以及开辟日益广泛的应用，还是在激光器出现之后。
激光器是散斑研究和应用的理想相干光源。
人们对散斑的统计性质进行了深入的研究，包括相干和部分相干、偏振和部分偏振等情况。
因为散斑图样对相干成像系统来讲，是一种很讨厌的相干“噪声”，它限制了成像系统的分辨率。
为此人们曾致力于把散斑效应减至最小的研究，但是进展不大。
相反，近年来在利用散斑的特点应用于各个领域却取得了不少进展。
散斑干涉量度术它为非镜面反射物体提供了一种高灵敏度测量方法。
利用散斑图样可以测量物体的位移、振动和形变，成为无损检验的重要手段之一。
它的优点是可以调节散斑大小以适应检测器（胶片、电视等）的分辨率而并不降低精度。
利用散斑的统计性质可以测量物体表面粗糙度，假若表面均方根粗糙度小于照明光波的波长，则粗糙度可由散斑的反衬度来测定。
脑科学研究中激光散斑成像技术的运用-医学技术论文-基础医学论文-医学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——摘要：激光散斑衬比成像（Laser Speckle Contrast Imaging, LSCI）是一种非扫描式实时血流动力学成像技术，具有高分辨率、快速实时成像、非接触、仪器结构较简单等优势。
尽管由于深度分辨率的限制，LSCI主要用于浅表组织测量，但其在神经疾病、皮肤病等领域的基础研究及临床应用中展现出良好的应用潜力。
本文简要地介绍了激光散斑衬比成像技术的基本原理与技术进展，综述了其在脑卒中、吸毒成瘾、阿尔兹海默症等脑疾病以及其他脑科学应用中的研究进展，并展望了其发展前景。
关键词：激光散斑衬比成像; 血流动力学; 脑科学研究;Abstract：Laser speckle contrast imaging (LSCI) is a powerful and simple non-scanning real-time hemodynamic imaging method, with the advantages of high spatial and temporal resolution, wide imaging field, high-speed imaging, low damage, relatively simple instrumentstructure. After decades of development, it already has had the ability to quantify flow changes with higher resolution. Although LSCI is limited to superficial tissue imaging due to the limitation of depth resolution, it has been playing an important role in the studies and clinical applications of biomedical fields such as dermatology and neurological disease research. This paper briefly introduces the basic principle, typical device and technical progress of LSCI, and reviews the recent progress in brain diseases such as stroke, drug addiction, Alzheimers disease and other applications of brain science. Finally, we discuss the prospects for development of LSCI in the study of brain science.Keyword：laser speckle contrast imaging; hemodynamic imaging; study of brain science;引言大脑的正常生理功能依赖于神经活动与血流动力学之间的紧密配合，这种机制称为神经血管耦合（neurovascular coupling, NVC）。
第二章相干斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型相干斑点噪声是SAR影像的重要特征之一。
要进行新滤波器的设计和开发，有必要了解斑点噪声的形成原理和斑点噪声模型以及其他相关知识，因此本章就斑点噪声的形成原理，概率分布函数、自相关函数、功率谱以及人们比较公认的斑点噪声模型做一个简要的介绍。
2.1 斑点噪声的形成原理SAR影像上的斑点噪声是这样形成的[31]，即当雷达波照射一个雷达波长尺度的粗糙表面时，返回的信号包含了一个分辨单元内部许多基本散射体的回波，由于表面粗糙的原因，各基本散射体与传感器之间的距离是不一样的，因此，尽管接收到的回波在频率上是相干的，回波在相位上已不再是相干的；如果回波相位一致，那么接收到的是强信号，如果回波相位不一致，则接收到的是弱信号。
一幅SAR影像是通过对来自连续雷达脉冲的回波进行相干处理而形成的。
其结果是导致回波强度发生逐像素的变化，这种变化在模式上表现为颗粒状，称为斑点噪声（Speckle）。
SAR影像上斑点噪声的存在产生了许多后果，最明显的后果就是用单个像素的强度值来度量分布式目标的反射率会发生错误。
斑点噪声在SAR影像上表现为一种颗粒状的、黑白点相间的纹理。
例如，对于一个均匀目标，如一片草覆盖的地区，在没有斑点噪声影响的情况下，影像上的像素值会呈现淡的色调（图2.1 A）；然而，每个分辨单元内单个草的叶片的回波会导致影像上某些像素比平均值更亮，而另外一些像素则比平均值更暗（图2.1 B），这样，该目标就表现出斑点噪声效果[32]。
图2.1 斑点噪声的影响效果2.2 斑点噪声的特征[33]2.2.1 斑点噪声的概率分布函数2.2.1.1单视SAR 图像前人在光学和SAR 影像斑点噪声的理论分析上已经做了大量工作[31]、[34] 。
单视图像的斑点噪声服从负指数分布，对均匀的目标场景，图像的像素强度的概率分布为： I I I I p )/exp()(-= (2.1)若以振幅A 或分贝值D 来表示，它们与强度I 的关系为I=A 2 (2.2)I I D ln 10ln 10log 1010== (2.3) 所以强度概率分布可以直接转化为下式：)/ex p(2)(2I A IA A p -= (2.4) I K IK D K D D p ))/exp(exp()(-= (2.5)其中k=10/ln10。
