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    一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法技術

    技術編號:7427815 閱讀:410 留言:0更新日期:2012-06-13 17:39
    本發明專利技術公開了一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,包括步驟一:天線方向圖加權校正;步驟二:雷達接收功率校正;步驟三:尋找二維極大值點;步驟四:點目標像素位置定位;步驟五:位置驗證;步驟六:二維頻域插值,點目標精確位置定位。本發明專利技術實現合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點,減少了人工尋點操作的工作量;克服了由于天線加權等原因造成的點目標幅度非均勻特性,尋點準確率高;可獲取合成孔徑雷達圖像數據中點陣目標的精確位置,可用于定標器精確定位,通過控制插值倍數,可調節目標位置的定位精度;可用于實現合成孔徑雷達圖像數據點陣目標自動評估,得到圖像數據的平均性能指標,更能反映系統的實際性能指標。

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術屬于信號處理
    ,具體涉及。
    技術介紹
    合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種全天時、全天候的主動式信息獲取系統。SAR系統通過控制脈沖發射和接收方式,得到SAR原始回波數據。該數據沿載體飛行方向為方位向,垂直于方位向的方向為距離向。通過對SAR原始回波數據進行數據處理,得到可視的雷達圖像。不同于光學圖像,SAR圖像數據中典型的點目標不是簡單的沖激函數。點目標表現為具有一定展寬的主瓣,并且在其周圍伴隨著大量的旁瓣。孫兵等申請的專利《一種斜視SAR的點目標分辨率評估方法》、曾濤等發表的文章《雙基地SAR點目標圖像質量評估算法》、于澤等申請的專利《用于合成孔徑雷達點目標成像質量評估的自適應二維插值方法》 正是利用點目標的這種特點來進行測定的。由于天線增益、雷達接收功率的影響,對單個點目標進行評估所得的圖像性能指標并不能完全反應系統的實際性能,需要在一個場景內布置點陣目標,并求取該場景每個點目標的性能指標,得到平均圖像性能指標。現有方法選擇點目標采用人機交互的模式,僅 16X16大小的點陣就需要手動選擇256次,操作繁瑣。而且現有方法僅能給出點目標在SAR 圖像中的像素級位置。但點目標的自動尋找技術存在許多難點。旁瓣具有與點目標主瓣幾乎相同的性質,當點目標數量增多時,旁瓣的形狀將更為復雜。天線方向圖以及雷達接收功率使得SAR 圖像數據中點目標強度分布不均,會使大強度點目標旁瓣能量超過弱強度點目標主瓣,進一步造成分辨點目標的難度。
    技術實現思路
    本專利技術提出,該方法針對點陣目標合成孔徑雷達復圖像數據,補償天線方向圖和雷達接收功率的加權影響,自動尋找該數據中的點目標像素級位置,最后利用插值得到點目標的精確位置。該方法尋點的精度高于像素精度,有助于點目標的精確地理定位,可實現合成孔徑雷達點陣目標復圖像數據的自動質量評估,得到圖像的平均性能指標。—種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,包括以下幾個步驟步驟一天線方向圖加權校正;初始化并讀取SAR圖像復數據,計算每個距離門所對應的天線方向圖加權因子, 得到沿距離向分布的天線補償向量,實現對SAR圖像復數據的天線方向圖加權校正。步驟二 雷達接收功率校正;獲取每個距離門對應的雷達功率方程,對經過天線方向圖加權校正的圖像復數據6S'沿距離向進行補償,得到點陣目標幅度均勻的SAR圖像復數據S。步驟三尋找二維極大值點;求取點陣目標幅度均勻的SAR圖像復數據S中的二維極大值點,使得所尋找的點目標位置都包含于集合K中。然后去掉集合K中距離向或方位向積累不完全的極值點。步驟四點目標像素位置定位;利用敏感因子進行判斷,在二維極大值集合K之中提取出點陣目標的位置,形成新的點陣目標集合E,該集合保存了點目標的像素級位置。步驟五位置驗證;驗證點陣目標集合E中的點目標是否滿足SAR系統成像目標的典型特性,如果不滿足則返回到步驟四,如果符合則進入步驟六進行點目標精確位置定位。步驟六二維頻域插值,點目標精確位置定位。以點陣目標集合E中點目標的像素級位置為中心,在原始SAR圖像復數據中取周圍32X32的矩陣元素構成該點目標的評估矩陣L。對評估矩陣L進行二維頻域插值,針對定位精度要求選擇插值倍數,得到點目標的精確位置。本專利技術的優點在于(1)實現合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點,減少了人工尋點操作的工作量;(2)克服了由于天線加權等原因造成的點目標幅度非均勻特性,尋點準確率高;(3)可獲取合成孔徑雷達圖像數據中點陣目標的精確位置,可用于定標器精確定位,通過控制插值倍數,可調節目標位置的定位精度;(4)可用于實現合成孔徑雷達圖像數據點陣目標自動評估,得到圖像數據的平均性能指標,更能反映系統的實際性能指標。附圖說明圖1是本專利技術的尋點定位方法流程圖2是本專利技術的定位精度與插值倍數關系圖。具體實施方式下面將結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的詳細說明。本專利技術是,處理的對象是合成孔徑雷達點陣目標復圖像數據,得到的結果是每個點目標在數據中的精確位置。合成孔 徑雷達點陣目標復圖像數據是 維復數矩陣本文檔來自技高網...

    【技術保護點】

    【技術特征摘要】
    1. 一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,其特征在于,處理的對象是合成孔徑雷達點陣目標復圖像數據,得到的結果是每個點目標在數據中的精確位置;合成2.根據權利要求1所述的一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,其特征在于,所述的步驟一具體為獲取每個距離門j所對應的斜距距離Rj, j = 1,2,3...N3.根據權利要求1所述的一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,其特征在于,所述的步驟二具體為獲取第j個距離門所對應的斜距距離雷達接收功率補償因子4.根據權利要求1所述的一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,其特征在于,所述的步驟三具體為對復數據矩陣S進行求模處理,得到新的實數矩陣均5.根據權利要求1所述的一種合成孔徑雷達點陣目標圖像數據的自動尋點方法,其特征在于,所述的步驟四具體為求取實數矩陣&中數值最大的元素rx,y = max (Rs);count表示迭代的次數,第一次迭代時,count為0,第二次迭代及以后的count將由步驟五給出;定義敏感因子為-\3+(count-\)-d式中,d代表了每次迭代中敏感因子改變的精細程度;d值越大點目標定位越精確,定位速度越慢;對于二維極大值集合K中元素(p,q),如果、,> ge,則將該元素位置記錄在點陣目標集E中;重復以上步驟,處理二維極大值集合K中所有元素,得到點陣目標集E ;對于點陣目標集E中的任意元素(X,y),rx,y為&中的元素,X,y為 ,y在&中的位置;如...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:李洲于澤李春升
    申請(專利權)人:北京航空航天大學
    類型:發明
    國別省市:

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