含干扰合成孔径雷达图像筛选及干扰位置检测方法和系统技术方案

本申请提供了一种含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法和系统。该方法包括：对含干扰合成孔径雷达图像依次进行辐射校正、图像配准操作；对辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像；基于背景图像，通过预设的对数比变换检测算子，对背景图像和含干扰合成孔径雷达图像进行对数转化，得到差异图像；基于最大类间方差法，对差异图像进行阈值分割，生成差异二值图；基于形态学开操作滤波方法，对差异二值图进行噪声消除，并计算差异图像的图像信息熵，得到含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置初步检测结果。籍此，快速有效的筛选出含干扰SAR图像中的干扰部分，并能初步提取出图像中的干扰位置信息。中的干扰位置信息。中的干扰位置信息。

Method and system for image screening and jamming position detection of synthetic aperture radar with jamming

【技术实现步骤摘要】
含干扰合成孔径雷达图像筛选及干扰位置检测方法和系统


[0001]本申请涉及信号处理
，特别涉及一种含干扰合成孔径雷达图像筛选及干扰位置检测的方法、系统、计算机可读存储介质和电子设备。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种具有全天、全天候特性的主动微波遥感设备，通过发射高带宽信号结合沿着轨道移动形成的合成孔径，获得距离和方位高分辨率遥感影像。时间序列SAR图像具有丰富的时空信息，具有海量、高纬、非结构化等特点。这使其在土地规划、城市扩展、自然灾害评估、农业调查、生态环境监测等方面具有独特的优势。
[0003]然而，随着全球无线电通信的发展，电磁环境变得愈发复杂。作为一种开放式宽带雷达系统，SAR在工作频段内容易受到各种复杂的电磁干扰。一般来说，其它辐射源在同一频段发生的信号称为对SAR的射频干扰(Radio frequency interference,简称RFI)。RFI会严重制约高分辨率成像效果，进一步影响后续SAR数据的应用，比如作物监测、自然灾害评估等方面。
[0004]因而，如何在复杂的电磁环境中生存，同时尽可能保持SAR的优异性能，成为SAR的重要研究趋势。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种含干扰合成孔径雷达图像筛选及干扰位置检测的方法、系统、计算机可读存储介质和电子设备，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]本申请提供一种含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法,包括：步骤S101、对含干扰合成孔径雷达图像依次进行辐射校正操作，以及空间域上的图像配准操作；步骤S102、对辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像；步骤S103、基于所述背景图像，通过预设的对数比变换检测算子，对所述背景图像和所述含干扰合成孔径雷达图像进行对数转化，得到差异图像；步骤S104、基于最大类间方差法，对所述差异图像进行阈值分割，生成差异二值图；步骤S105、基于形态学开操作滤波方法，对所述差异二值图进行噪声消除，并计算所述差异图像的图像信息熵，得到所述含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置初步检测结果。
[0008]优选的，在步骤S102中，所述对辐射校正、图像配置后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像，具体为：通过星载SAR系统重访辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像之间的时间相关性和互补信息，将含干扰合成孔径雷达图像叠加平均，得到所述背景图像。
[0009]优选的，在步骤S103中，所述对数比变换检测算子为：
[0010][0011]其中，D
u
表示差异图像，I
u
表示含干扰合成孔径雷达图像，I表示背景图像；u表示待检测的含干扰合成孔径雷达的图像序列值，u为正整数；(i，j)表示图像的像元坐标。
[0012]优选的，在步骤S104中，按照下列公式：
[0013][0014]对所述差异图像按阈值进行自适应分割，生成所述差异二值图；其中，D
u
表示所述差异图像，表示自适应分割后的所述差异二值图；表示自适应分割阈值；u表示待检测的含干扰合成孔径雷达的图像序列值，u为正整数；(i，j)表示图像的像元坐标。
[0015]优选的，在步骤S105中，按照公式：
[0016][0017]计算所述差异图像的图像信息熵；其中，E表示所述差异图像的图像信息熵；L表示所述差异图像的总灰度级数；P
k
表示灰度值为k的像素出现的概率。
[0018]优选的，在步骤S105之后，所述含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法还包括：基于所述初步检测结果排除含干扰图像，通过无干扰的图像部分重构背景图像，并基于重构的背景图像生成新的差异图像；对新的差异图像进行阈值分割，并基于分割结果得到所述含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置有效检测结果。
[0019]本申请实施例还提供一种含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测系统，包括：预处理单元，配置为对含干扰合成孔径雷达图像依次进行辐射校正操作，以及空间域上的图像配准操作；叠加单元，配置为对辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像；差异单元，配置为基于所述背景图像，通过预设的对数比变换检测算子，对所述背景图像和所述含干扰合成孔径雷达图像进行对数比转化，得到差异图像；分割单元，配置为基于最大类间方差法，对所述差异图像进行阈值分割，生产差异二值图；初步检测单元，配置为基于形态学开操作滤波方法，对所述差异二值图进行噪声消除，并计算所述差异图像的图像信息熵，得到所述含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置初步检测结果。
[0020]本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序为如上任一所述的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法。
[0021]本申请实施例还提供一种电子设备，包括：存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任一所述的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法。
[0022]有益效果：
[0023]本申请提供的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法中，首先，对含干扰合成孔径雷达图像依次进行辐射校正操作，以及空间域上的图像配准操作，接着对辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像；然后，基于
背景图像，通过预设的对数变换检测算子，对背景图像和含干扰合成孔径雷达图像进行对数转化，得到差异图像，并基于最大类间方差法，对得到的差异图像进行阈值分割，生产差异二值图；最后，基于形态学开操作滤波方法，对差异二值图进行噪声消除，并计算差异图像的图像信息熵，得到含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置初步检测结果。籍此，快速有效的筛选出大量含干扰SAR图像中的干扰部分，并能初步提取出图像中的干扰位置信息，对后续干扰抑制工作提供了基础。
附图说明
[0024]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：
[0025]图1为根据本申请的一些实施例提供的一种含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法的流程示意图；
[0026]图2为根据本申请的一些实施例提供的预处理前的星载合成孔径雷达的时间序列图像；
[0027]图3为根据本申请的一些实施例提供的预处理后的星载合成孔径雷达的时间序列图像；
[0028]图4为根据本申请的一些实施例提供的由合成孔径雷达的时间序列图像所构建的背景图像；
[0029]图5为与图3相对应的含干扰和不含干扰的合成孔径雷达的时间序列图像；
[0030]图6为本申请一具体实施例提供的80幅合成孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法，其特征在于，包括：步骤S101、对含干扰合成孔径雷达图像依次进行辐射校正操作，以及空间域上的图像配准操作；步骤S102、对辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像；步骤S103、基于所述背景图像，通过预设的对数比变换检测算子，对所述背景图像和所述含干扰合成孔径雷达图像进行对数转化，得到差异图像；步骤S104、基于最大类间方差法，对所述差异图像进行阈值分割，生成差异二值图；步骤S105、基于形态学开操作滤波方法，对所述差异二值图进行噪声消除，并计算所述差异图像的图像信息熵，得到所述含干扰合成孔径雷达图像的筛选与干扰位置初步检测结果。2.根据权利要求1所述的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法，其特征在于，在步骤S102中，所述对辐射校正、图像配置后的含干扰合成孔径雷达图像进行叠加平均，得到背景图像，具体为：通过星载SAR系统重访辐射校正、图像配准后的含干扰合成孔径雷达图像之间的时间相关性和互补信息，将含干扰合成孔径雷达图像叠加平均，得到所述背景图像。3.根据权利要求1所述的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法，其特征在于，在步骤S103中，所述对数比变换检测算子为：其中，D
u
表示差异图像，I
u
表示含干扰合成孔径雷达图像，I表示背景图像；u表示待检测的含干扰合成孔径雷达的图像序列值，u为正整数；(i，j)表示图像的像元坐标。4.根据权利要求1所述的含干扰合成孔径雷达图像筛选与干扰位置检测方法，其特征在于，在步骤S104中，按照下列公式：对所述差异图像按阈值进行自适应分割，生成所述差异二值图；其中，D
u
表示所述差异图像，表示自适应分割后的所述差异二值图；表示自适应分割阈值；u表示待检测的含干扰合成孔径雷达的图像序列值，u为正整数；(i，j)表示图像的像元坐标。5.根据权利要求1所述的含干扰合成孔径雷达...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，舒高峰，张衡瑞，毋琳，闵林，郭拯危，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：