多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法、装置及介质制造方法及图纸

本申请涉及一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法、装置及介质，成像方法包括获取目标物的多个角度对应的多个单雷达图像；提取各个单雷达图像的强散射点；根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像进行融合以得到多雷达成像图。该方法利用多个干涉逆合成孔径雷达从不同角度对目标物成像，能够获取目标物更为完整的信息，将各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像的强散射点之间的高度差值和直线距离值作为图像融合的参照物，能够对目标物的最高点进行定标，以便于完整的勾勒出目标物的整体形态。出目标物的整体形态。出目标物的整体形态。

【技术实现步骤摘要】
多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法、装置及介质


[0001]本申请涉及干涉逆合成孔径雷达(Interferometric Inverse Synthetic Aperture Radar，InISAR)三维成像
，尤其涉及一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]目前常用的海事雷达可以对海上船只进行定位但无法做到实时三维成像，即所有的船只能在海图上显示为一个“圆点”， 无法对船只的大小和形状进行鉴别，因而无法对目标船只进行识别和分类。而干涉逆合成孔径雷达(InISAR)可以实现对远场与近场目标的三维成像。岸基InISAR固定在海岸边，利用海上船只的运动进行成像。能够获得一个聚焦良好图像的前提是该目标船只需要随着雷达的视线方向做显著的运动变化。而在某些极端情况下，目标沿雷达视线笔直运动，这将导致成像失败。此外，在一些繁忙的航道港口，遮蔽现象经常出现，在雷达波束覆盖范围内，船体只有一侧能被雷达波束覆盖，导致目标信息缺失，造成目标识别困难。

技术实现思路

[0003]为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法、装置及介质，该方法从不同的角度对同一目标进行成像以获得目标更为丰富的信息，尽可能完整的勾勒出目标物的整体形态，利于目标物的识别。
[0004]第一方面，本申请提供了一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，包括：获取目标物的多个角度对应的多个单雷达图像，所述单雷达图像是由多个干涉逆合成孔径雷达在预设成像时间内从多个角度对所述目标物进行成像得到的；提取各个所述单雷达图像的强散射点；根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像；融合所述待融合图像，以得到所述目标物的多雷达成像图。
[0005]优选的，融合所述待融合图像，具体包括：根据图像信噪比与强散射点的数量的平衡关系，对所述待融合图像进行融合。
[0006]优选的，根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像，具体包括：两个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值均不大于第一预设阈值，确定所述单雷达图像的强散射点能够配对融合；单雷达图像的强散射点的数量不小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量不小于第三预设阈值，确定所述单雷达图像为所述目标物的待融合图像。
[0007]优选的，多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法还包括：单雷达图像的强散
射点的数量小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量不小于第三预设阈值，对所述单雷达图像进行图像补全并将补全后的图像确定为所述目标物的待融合图像。
[0008]优选的，多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法还包括：单雷达图像的强散射点的数量小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量小于第三预设阈值，删除所述单雷达图像并获取同一个所述干涉逆合成孔径雷达得到的新的单雷达图像。
[0009]优选的，在根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像之前，多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法还包括：删除各个单雷达图像的角闪烁散射点：计算各个单雷达图像的强散射点的亮度值；通过角闪烁评估模型评估所述亮度值，识别出疑似角闪烁散射点；提取所述疑似角闪烁散射点的三维坐标并比对各个单雷达图像在相同位置处是否存在强散射点；根据比对结果确认所述疑似角闪烁散射点为角闪烁散射点；删除所述角闪烁散射点。
[0010]优选的，在通过角闪烁评估模型评估所述亮度值，识别出疑似角闪烁散射点之前，多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法还包括：针对多个强散射点强度相等以及不相等的情况对角闪烁散射点的产生机制进行数学建模，生成所述角闪烁评估模型。
[0011]优选的，在提取各个所述单雷达图像的强散射点之前，多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法还包括：同一个所述干涉逆合成孔径雷达对应多张单雷达图像，对多张单雷达图像进行预处理：将多张单雷达图像按时间顺序两两一组，分成若干组图像对；分别提取各个所述图像对中的每一个单雷达图像的强散射点；图像对中的两个单雷达图像之间的强散射点的高度差值及直线距离值均不大于第四预设阈值，配对融合两个单雷达图像的强散射点。
[0012]第二方面，本申请还提供了一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像装置，包括：存储器，用于存储程序指令；处理器，用于调用所述存储器中存储的所述程序指令以实现如第一方面中任一项所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法。
[0013]第三方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序代码，所述程序代码用于实现如第一方面中任一项所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法。
[0014]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：第一方面，该方法采用多个分布式干涉逆合成孔径雷达从不同的视角对同一目标物进行单雷达成像，目标物各个侧面均容易被雷达波束覆盖，不易因遮蔽现象导致目标信息缺失，能够提取目标更为丰富的信息，在较短时间内能够获取高分辨率图像；
第二方面，该方法根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像进行融合，解决了成像区域大小船只混合航行导致的大型船体对小型船体的雷达波束遮蔽问题；第三方面，将强散射点的数量、强散射点之间的高度差值和直线距离值这三个特征作为判断图像能否融合的参照物，能够对目标物的最高点进行定标，避免不可预估的阴影效应可能会导致的雷达成像中心晃动，尽可能完整的勾勒出目标物的整体形态。
[0015]第四方面，现有技术中对角闪烁问题的研究大都是基于单基站理论框架，提出的算法也多为对雷达系统本身进行重构（比如多波段集成或大量增加天线），而这在工程中往往难以实现。该方法通过多基站协同成像从源头上抑制角闪烁问题，并根据角闪烁问题存在的机理和内部联系建立角闪烁散射点评估机制，分析并滤除角闪烁点。
附图说明
[0016]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
[0018]图1为本申请实施例提供的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法的流程示意图。
[0019]图2为以三个雷达为例本申请实施例提供的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法的流程示意图。
具体实施方式
[0020]为使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，包括：获取目标物的多个角度对应的多个单雷达图像，所述单雷达图像是由多个干涉逆合成孔径雷达在预设成像时间内从多个角度对所述目标物进行成像得到的；提取各个所述单雷达图像的强散射点；根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像；融合所述待融合图像，以得到所述目标物的多雷达成像图。2.根据权利要求1所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，融合所述待融合图像，具体包括：根据图像信噪比与强散射点的数量的平衡关系，对所述待融合图像进行融合。3.根据权利要求1所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，根据各个单雷达图像的强散射点的数量、多个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值，筛选出能够参与图像融合的待融合图像，具体包括：两个单雷达图像之间的强散射点的高度差值和直线距离值均不大于第一预设阈值，确定所述单雷达图像的强散射点能够配对融合；单雷达图像的强散射点的数量不小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量不小于第三预设阈值，确定所述单雷达图像为所述目标物的待融合图像。4.根据权利要求3所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，还包括：单雷达图像的强散射点的数量小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量不小于第三预设阈值，对所述单雷达图像进行图像补全并将补全后的图像确定为所述目标物的待融合图像。5.根据权利要求4所述的多基站协同的干涉逆合成孔径雷达成像方法，其特征在于，还包括：单雷达图像的强散射点的数量小于第二预设阈值，且能够配对融合的强散射点的数量小于第三预设阈值，删除所述单雷达图像并获取同一个所述干涉逆合成孔径雷达得到的新的单雷达图像。6.根据权利要求1至5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊宇，黄勇，韩桐竹，张满意，王超，
申请(专利权)人：天津萨瑞德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：