一种图像处理方法和设备技术

本发明专利技术提供了一种图像处理方法和设备，包括：确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。通过对待测区域内至少一个待测目标所在位置进行雷达扫描，并根据得到的雷达扫描数据，基于压缩感知方式得到整个待测区域的雷达扫描图像，解决了现有技术中需要完整获取整个待测区域内所有位置的雷达扫描数据才能得到雷达扫描图像而导致的数据处理速率较低的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机技术和雷达扫描
，尤其涉及一种图像处理方法和设备。
技术介绍
机场外来物碎片(ForeignObjectDebris，简称FOD)又称为机场跑道异物，指的是石块、金属器件、胶带、塑料制品、纸张、树叶等物体或者物体碎片，这些机场跑道异物在一定程度上给航空器在地面的安全运行带来威胁。例如：机场跑道上的塑料制品(如塑料袋)可以轻易的被吸入航空器的发动机，导致发动机失效；机场跑道上的一些金属碎片容易导致航空器的轮胎爆裂等等。随着民航事业的不断发展，客流量的不断增加，外来物碎片掉落的数量也不断增加，对机场的安全性的威胁越来越大，因此，准确检测机场跑道异物变得至关重要。目前主要采用毫米波雷达的检测方法，毫米波雷达具有高分辨率和小尺寸的优点，适合安装在机场跑道附近的设定区域，其中，毫米波雷达检测方法主要采用线性调频连续波雷达体制检测机场跑道异物，线性调频连续波雷达体制的雷达发射功率低，接收灵敏度高，探测距离远，无距离盲区，能够准确检测到机场跑道上出现的小的异物。在使用线性调频连续波雷达体制进行机场跑道异物的检测时，通常采用合成孔径雷达进行成像，合成孔径雷达(syntheticapertureradar,简称SAR)是一种高分辨率成像雷达，使用SAR成像技术后，能够提高机场跑道异物检测系统对机场跑到异物位置的分辨率。然而，在使用SAR成像技术对毫米波雷达的测量结果进行成像时，需要完整获取雷达扫描范围内所有位置的检测数据才能实现成像，这样，在毫米波雷达需要扫描的范围比较大的情况下，不仅增加了雷达扫描系统的扫描量，同时降低了机场跑道异物检测系统的数据处理速率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种图像处理方法和设备，用于解决现有技术需要完整获取雷达扫描范围内所有位置的检测数据才能得到雷达扫描图像而导致的数据处理速率较低的问题。本专利技术提供了一种图像处理方法，包括：确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，其中，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。本专利技术提供了一种图像处理设备，包括：确定单元，用于确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；扫描单元，用于对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；处理单元，用于根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，其中，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。通过对待测区域内至少一个待测目标所在位置进行雷达扫描，并根据得到的雷达扫描数据，基于压缩感知方式得到整个待测区域的雷达扫描图像，解决了现有技术中需要完整获取整个待测区域内所有位置的雷达扫描数据才能得到雷达扫描图像而导致的数据处理速率较低的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种图像处理方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种雷达扫描示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种确定测量矩阵的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种图像处理设备结构示意图。具体实施方式为了实现本专利技术的目的，本专利技术实施例中提供了一种图像处理方法和设备，包括确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。通过对待测区域内至少一个待测目标所在位置进行雷达扫描，并根据得到的雷达扫描数据，基于压缩感知方式得到整个待测区域的雷达扫描图像，解决了现有技术中需要完整获取整个待测区域内所有位置的雷达扫描数据才能得到雷达扫描图像而导致的数据处理速率较低的问题。下面将结合说明书附图对本专利技术各个实施例作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术提供的实施例是基于压缩感知方式生成雷达扫描图像，压缩感知技术一种以低于奈奎斯特采样率实现重建数据的信号处理技术，利用信号在满足稀疏性或可压缩性条件时具有的唯一重建特性，通过求解非线性最优化问题，以压倒性概率从少量测试数据中重建原始信号。需要说明的是，本专利技术提供的实施例可以用于需要通过雷达扫描得到雷达扫描图像的应用场景中，不做具体限定。本专利技术提供的实施例以应用场景为检测机场跑道异物为例进行说明。需要说明的是，本专利技术提供的实施例可以用于对机场跑道进行雷达扫描，并得到雷达扫描图像，以确定机场跑到异物出现的位置，其中，机场跑道异物一般为小目标，对于整个机场跑道而言，机场跑道异物可以看作是稀疏的分布在机场跑道，满足压缩感知理论的重建条件(即信号稀疏性或可压缩性)，因此，可以通过基于压缩感知的方式得到雷达扫描图像。图1为本专利技术实施例提供的一种图像处理方法流程示意图，所述方法如下所述。步骤101：确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置。在步骤101中，确定需要得到雷达扫描图像的待测区域，选取待测区域内的至少一个待测目标，并根据选取的待测目标确定待测目标的理论位置。需要说明的是，确定的待测区域可以是设定的机场跑道区域，也可以是雷达扫描的区域，不做具体限定，选取待测区域内的至少一个待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理方法，其特征在于，包括：确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，其中，所述雷达扫描图像用于表征所述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。

【技术特征摘要】
1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
确定待测区域内的至少一个待测目标以及所述待测目标的理论位置；
对所述至少一个待测目标进行雷达扫描，得到雷达扫描数据；
根据所述待测目标的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式
生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，其中，所述雷达扫描图像用于表征所
述待测目标在所述待测区域内出现的实际位置。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，根据所述待测目标
的理论位置以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所述待测目标
的雷达扫描图像，包括：
根据所述待测目标的理论位置确定用于测量所述待测目标的测量矩阵；
根据所述测量矩阵，计算得到用于确定所述雷达扫描图像的重建矩阵；
根据所述重建矩阵以及所述雷达扫描数据，基于压缩感知方式生成针对所
述待测目标的雷达扫描图像。
3.如权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于，根据所述待测目标
的理论位置确定用于测量所述待测目标的测量矩阵，包括：
将所述待测区域按照设定方法划分为N×M个子区域，其中，N为自然数，
M为自然数；
按照设定规则，选取所述N×M个子区域中的至少一个子区域，其中，每
一个选取的子区域表征一个所述待测目标的理论位置；
对选取的每一个子区域设置特征值，并按照所述特征值确定用于测量所述
待测目标的测量矩阵，其中，所述测量矩阵为N×M型矩阵。
4.如权利要求2或3所述的图像处理方法，其特征在于，通过以下方式
计算得到用于确定所述雷达扫描图像的重建矩阵，包括：
Θ＝BΦ，其中，所述Θ为所述重建矩阵，所述Φ为测量矩阵，所述B为由
雷达确定的常数矩阵。
5.如权利要求1至4任一项所述的图像处理方法，其特征在于，基于压
缩感知方式生成针对所述待测目标的雷达扫描图像，包括：
通过以下方式确定雷达扫描图像中出现的测量目标的实际位置：
ST＝Θρ+e，其中，所述ST为所述雷达扫描数据，所述e为随机噪声，所述ρ
用于表征所述雷达扫描图像中出现的测量目标的位置；
根据确定的雷达扫描图像中出现的测量目标的实际位置，生成针对所述待
测目标的雷达扫描图像。
6.一种图像处理设备，其特征在于，包括：
确定单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，费鹏，温鑫，郭洧华，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11