基于IDL的SAR图像处理及质量评估系统

对象的编程方法,提供了新的面向对象的图形模型结构,使用户不需要重新生成图形就可以在任何图形设备上对图形模型目标进行各种操作（如运算、显示、打印等）;IDL采用OpenGL技术,大大增强了它的三维动画的可视能力,使得三维动画与分析紧密结合,它还可以使用OpenGL的硬件加速环境,从而三维图形显示可以达到硬件的显示趋势;IDL开放式接口采用不同技术来与操作系统及其它语言的程序进行通讯,例如IDL的Spawn方法可以产生一个子进程进行IDL与操作系统的相互通讯,Call-external方法可以在IDL中调用动态链接库（DLL）中的C或Fortran子程序。

    ２ 基于IDL的SAR图象处理及质量评估系统

    作为一个非常成熟的可视化语言,IDL已被广泛应用于医学、地学、天文学、天体物理、航空航天科学、应用科学、军事、环境科学、材料科学等学科,其用户遍布世界50多个国家和地区。其最大的用户包括美国航天局,美国国家喷气试验室,美国国家土地局,美国国家海洋局,欧洲宇航局,世界各大天文台,美国及欧洲各医学院等。

    我们课题组长期从事星载合成孔径雷达（SAR）成象处理方面的研究工作,近期研制开发出基于IDL的SAR图象处理及质量评估系统。采用的操作系统是Windows 98,应用的软件是美国RSI公司于1998年3月推出的IDL5.0。它的可视化功能,图形处理能力,用户开发环境成为选择它的主要原因。

    由于本系统中将涉及到大量的图象显示与处理等操作,其中还涉及到三维图象的操作,所以硬件的图形处理能力将对系统的性能起着至关重要的作用。但由于采用IDL5.0进行编程,其强大的图形处理功能可在普通微机上完成图象显示与处理等工作,而且考虑到用户硬件的配置,而选用普通微机进行软件开发和运行。

    按模块化的设计思想组织的整个系统由四个模块组成,分别是：用户界面、预处理模块、主处理模块和斑点抑制算法库。系统框图见图1。

    其中,整个系统的人机交互对话都是采用IDL5.0 中的各种Widget编写的,当用户对某一构件执行某种操作时,IDL就会对应相应的事件,调用事件响应中的IDL子程序。系统处理和评估结果的显示充分利用了IDL的直方图统计、三维图显示和等值线显示等。将斑点抑制算法库作为一个独立的模块,其主要目的是为了使系统具有良好的可扩充性,并且易于维护。各斑点抑制算法是用C语言编写的,在IDL中使用Call-external方法可以调用,兼顾了C程序预算速度快的特点。系统通过IDL的人机交互、信号处理、可视化和开放式接口等强大功能,将SAR图象处理过程中纷繁的处理操作以及各种运算有机地、条理清楚地组织在一起,集成了SAR图象处理中所需的大部分功能与操作,并且通过一个可视化的图形用户界面在这些功能与用户之间进行交互,使用户只需简单的操作就可完成SAR图象的斑点噪声抑制和图象质量评估。

    总之,IDL是一种具有开放性、高维分析能力、科学计算能力、实用及可视化分析为一体的计算可视化语言,可应用于众多研究领域。本文利用了IDL的强大功能,实现了基于IDL语言的SAR图象处理和质量评估系统,其良好的图形使用界面使用户只需进行简单的系统操作就可以得到详尽、直观的处理和评估结果。