一種合成孔徑雷達圖像檢測方法及裝置製造方法
2023-09-18 00:38:05
一種合成孔徑雷達圖像檢測方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種合成孔徑雷達(SAR)圖像檢測方法，包括：獲取SAR圖像的原始距離向頻譜；依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數；依據所述每個像素對應的相干係數，對SAR圖像中所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象。本發明還同時公開了一種SAR圖像檢測裝置。
【專利說明】一種合成孔徑雷達圖像檢測方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)圖像檢測技術,尤其涉及一種SAR圖像檢測方法及裝置。
【背景技術】
[0002]SAR是一種具有全天時、全天候的高解析度成像傳感器，同時結合多波段、多極化和多角度的觀測特點，已廣泛應用於農業、林業、海洋、地質、環境、災害、測繪和軍事等領域。利用SAR圖像進行艦船檢測得到海洋遙感科學家的高度重視，已經成為SAR重要的海洋應用之一。
[0003]在中低解析度的SAR圖像中，艦船目標一般有幾個到幾十個像素組成，這種情況下的艦船檢測則為典型的點目標檢測，使用傳統的艦船檢測算法就可實現。然而，對於高解析度SAR圖像，艦船目標是具有一定尺寸和細節的目標，其大小可達到幾百像素點。艦船的不同結構在高解析度SAR圖像中呈現的反射信息也不相同，使得整個艦船目標在SAR圖像上的強度分布不均勻，比如:艦船上的上層建築、桅杆等部分主要為角反射或點反射，在SAR圖像上呈現出高強度部分，而甲板部分主要為漫反射，在圖像上呈現出強度較低。總的來說，高解析度SAR圖像中艦船目標主要特點為強度分布不均勻、存在強目標和細節信息呈現較多。
[0004]基於上述特點，要從高解析度SAR圖像中獲取完整的艦船目標信息存在較大的困難。此外，在高解析度SAR圖像中，海面雜波表現出的強的亮度，甚至艦船目標的信息會淹沒在海面雜波中。對於這種情況，採用傳統的艦船檢測算法，若檢測閾值較低時，可獲得較高的檢測概率，但同時會引入一定的虛假信息；若檢測閾值較高時，可以較好的抑制海面雜波的影響，但與此同時會降低艦船目標的檢測概率。因此，在高解析度SAR圖像中，海面雜波加大了艦船目標精確檢測的難度。
[0005]綜上所述，如何在高解析度SAR圖像中獲得精確的、完整的艦船目標信息是一個亟待解決的問題。
【發明內容】
[0006]有鑑於此，本發明實施例期望提供一種SAR圖像檢測方法及裝置，能夠獲得精確的、完整的目標對象信息。
[0007]為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0008]本發明實施例提供了一種SAR圖像檢測方法，所述方法包括:
[0009]獲取SAR圖像的原始距離向頻譜；
[0010]依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數；
[0011]依據所述每個像素對應的相干係數，對SAR圖像中所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象。
[0012]上述方案中,所述獲得SAR圖像的原始距離向頻譜包括:對原始聚焦高解析度SAR圖像進行距離向快速傅立葉變換，獲得所述SAR圖像的距離向頻譜；去除所述SAR圖像在成像過程中引入的窗函數，獲得所述SAR圖像的原始距離向頻譜。
[0013]上述方案中，所述依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:對所述原始距離向頻譜進行分割、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜，依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數。
[0014]上述方案中，所述對所述原始距離向頻譜進行分割、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜包括:對原始距離向頻譜進行中心分割，獲得兩子塊頻譜，將所述兩子塊頻譜分別平移到相同的中心頻率上，同時分別對所述子塊頻譜進行加窗處理，獲得距離向子塊頻譜。
[0015]上述方案中，所述依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:對所述距離向子塊頻譜進行快速傅立葉逆變換，獲得距離向子視圖像對，根據
【權利要求】
1.一種合成孔徑雷達SAR圖像檢測方法，其特徵在於，所述方法包括: 獲取SAR圖像的原始距離向頻譜； 依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數； 依據所述每個像素對應的相干係數，對SAR圖像中所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象。
2.根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述獲得SAR圖像的原始距離向頻譜包括:對原始聚焦高解析度SAR圖像進行距離向快速傅立葉變換，獲得所述SAR圖像的距離向頻譜；去除所述SAR圖像在成像過程中引入 的窗函數，獲得所述SAR圖像的原始距離向頻譜。
3.根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:對所述原始距離向頻譜進行分割、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜，依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數。
4.根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述對所述原始距離向頻譜進行分割、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜包括:對原始距離向頻譜進行中心分割，獲得兩子塊頻譜，將所述兩子塊頻譜分別平移到相同的中心頻率上，同時分別對所述子塊頻譜進行加窗處理，獲得距離向子塊頻譜。
5.根據權利要求3所述方法，其特徵在於，所述依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:對所述距離向子塊頻譜進行快速傅立葉逆變換，獲得
距離向子視圖像對，根據
6.根據權利要求1所述方法，其特徵在於，所述方法還包括:設置相干係數閾值； 所述依據所述每個像素對應的相干係數，對所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象包括: 選擇滑動窗，對所述每個像素對應的相干係數進行滑動窗處理，計算出所述滑動窗內所有像素的平均相干係數；比較所述平均相干係數與相干係數閾值，並依據比較結果確定滑動窗內所有像素點的邏輯值；移動所述滑動窗，並重複上述操作，直至完成對所有像素的處理，獲得所有像素的邏輯數據；其中，對於重疊部分的像素的處理結果採用邏輯或處理；將所述邏輯數據與原始SAR圖像相乘，獲得SAR圖像中的目標對象。
7.一種SAR圖像檢測裝置，其特徵在於，所述裝置包括: 獲取模塊，用於獲取SAR圖像的原始距離向頻譜； 確定模塊，用於依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數；處理模塊，用於依據所述每個像素對應的相干係數，對SAR圖像中所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象。
8.根據權利要求7所述裝置，其特徵在於，所述獲取模塊獲取SAR圖像的原始距離向頻譜包括:所述獲取模塊對原始聚焦高解析度SAR圖像進行距離向快速傅立葉變換，獲得所述SAR圖像的距離向頻譜；去除所述SAR圖像在成像過程中引入的窗函數，獲得所述SAR圖像的原始距離向頻譜。
9.根據權利要求7所述裝置，其特徵在於，所述確定模塊依據所述原始距離向頻譜確定SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:所述確定模塊對所述原始距離向頻譜進行分害I]、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜，依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數。
10.根據權利要求7所述裝置，其特徵在於，所述確定模塊對所述原始距離向頻譜進行分割、平移和加窗處理，獲得距離向子塊頻譜包括:所述確定模塊對原始距離向頻譜進行中心分割，獲得兩子塊頻譜，將所述兩子塊頻譜分別平移到相同的中心頻率上，同時分別對所述子塊頻譜進行加窗處理，獲得距離向子塊頻譜。
11.根據權利要求7所述裝置，其特徵在於，所述確定模塊依據所述距離向子塊頻譜獲得SAR圖像中每個像素對應的相干係數包括:所述確定模塊對所述距離向子塊頻譜進行快
速傅立葉逆變換，獲得距離向子視圖像對，根據
12.根據權利要求7所述裝置，其特徵在於，所述裝置還包括設置模塊，用於設置相干係數閾值； 所述處理模塊依據所述每個像素對應的相干係數，對SAR圖像中所有像素進行局部圖像平均相干性處理，獲得SAR圖像中的目標對象包括: 所述處理模塊選擇滑動窗，對所述每個像素對應的相干係數進行滑動窗處理，計算出所述滑動窗內所有像素的平均相干係數；比較所述平均相干係數與相干係數閾值，並依據比較結果確定滑動窗內所有像素點的邏輯值；移動所述滑動窗，並重複上述操作，直至完成對所有像素的處理，獲得所有像素的邏輯數據；其中，對於重疊部分的像素的處理結果採用邏輯或處理；將所述邏輯數據與原始SAR圖像相乘，獲得SAR圖像中的目標對象。
【文檔編號】G01S13/90GK104035082SQ201410245802
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】龔小冬, 李飛, 張志敏, 王宇, 鄧雲凱, 劉亞波, 李寧, 許致火 申請人:中國科學院電子學研究所