System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法技术_技高网

星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法技术

技术编号:44116743 阅读:12 留言:0更新日期:2025-01-24 22:39
本发明专利技术公开了一种星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,包括:一、对方位模糊进行建模,分别给出方位模糊回波解析表达式、距离徙动矫正和方位相位补偿项;二、根据距离徙动矫正和方位相位补偿项,对n阶方位模糊进行重聚焦;三、对SAR图像和n阶模糊重聚焦图像分块计算熵差,利用CFAR算法完成模糊区域检测;四、利用维纳滤波器进行滤波处理,生成低模糊、低分辨图像;结合方位模糊区域检测结果,通过检测所得子块替换得到低模糊、高分辨图像。本发明专利技术能够解决星载SAR场景匹配曲线成像模式中方位模糊问题,有效提升图像质量的同时保留原始图像的分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合成孔径雷达(synthetic aperture radar,简称sar)的,具体涉及一种星载sar场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法。


技术介绍

1、方位模糊是星载sar图像质量评估的重要指标。传统星载sar成像模式的成像带沿卫星轨道方向,地理走向单一;星载sar场景匹配曲线成像模式成像带可不与卫星轨道方向平行,地理走向复杂多变。由于星载sar天线方向图除观测区域所需的能量外存在旁瓣能量,导致旁瓣区域观测的回波功率进入主瓣观测区形成模糊能量,接收非期望模糊能量与主像区能量在图像中产生混叠,影响高分辨率sar成像质量和对地观测有效性。在星载sar场景匹配曲线成像中,场景走向、回波时延、多普勒历程随方位时间变化剧烈。当方位模糊比较差时,天线旁瓣能量会对sar图像造成较大干扰,导致产生虚假目标、严重降低图像质量,极大地限制了星载sar图像的进一步解译应用。简而言之,抑制场景匹配曲线成像模式sar图像方位模糊,可提升sar图像质量和判读性。

2、常规方位模糊抑制方法大多通过后信号处理方式针对传统星载sar成像模式进行抑制,如条带模式等,对场景构型空变、多普勒历程空变适应较差;同时仅通过信号处理方式抑制方位模糊时往往伴随着分辨率损失,导致图像质量进一步恶化。为此,需深入剖析星载sar非沿迹场景匹配曲线成像模式下方位模糊特性,研究方位模糊形成机理,针对方位模糊问题开展低分辨损失的抑制信号处理算法研究。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种星载sar场景匹配曲线成像低分辨损失的方位模糊抑制算法,能够解决星载sar场景匹配曲线成像模式中方位模糊问题,有效提升sar图像质量的同时保留原始图像的分辨率。

2、实现本专利技术的技术方案如下:

3、星载sar场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,包括以下步骤:

4、步骤一、对方位模糊进行建模,分别给出方位模糊回波解析表达式、距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项;

5、步骤二、根据距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项,基于sar图像对n阶方位模糊进行重聚焦;

6、步骤三、对sar图像和n阶方位模糊重聚焦图像进行分块计算图像熵差,利用cfar算法完成方位模糊区域检测;

7、步骤四、利用维纳滤波器对sar图像进行滤波处理,生成低模糊、低分辨图像;结合方位模糊区域检测结果,通过检测所得子块替换得到低模糊、高分辨图像,完成模糊抑制。

8、进一步地,步骤二中所述距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项分别为:

9、

10、其中,r为参考斜距,ram为模糊区参考斜距,fη为方位频率,δr(fη)为距离徙动矫正补偿项,为方位相位补偿项。

11、进一步地,步骤三中所述图像熵为:

12、

13、其中,i(x,y)为图像的灰度值,s为图像的不同灰度出现次数,m和n为图像方位向和距离向上的样本点总数。

14、进一步地,步骤三中所通过对重聚焦前后熵差变化使用cfar检测方法,来实现主要模糊区域目标的检测:

15、δe=erefoused-eoriginal (3)

16、其中,erefoused表示重聚焦后图像熵,eoriginal表示初始sar图像熵,δe表示处理前后熵差。

17、进一步地,步骤四中所述维纳滤波器为:

18、

19、其中,h(fη)为方位频域滤波器,fη为方位频率,σ和σ0分别为主像目标、模糊目标后向散射系数,σt为白热噪声功率密度,g(·)为天线增益。

20、有益效果:

21、1、本专利技术解决了星载sar非沿迹场景匹配曲线成像中方位模糊问题,可有效提升sar图像质量和抑制方位模糊。

22、2、本专利技术的步骤一、二中给出了该模式下方位模糊回波的解析表达式、距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项,解决了对方位模糊回波聚焦问题,为后续检测抑制奠定研究基础。

23、3、本专利技术的步骤三提出了一种基于图像熵差的模糊区域检测算法,可在方位模糊空变的情况下完成模糊区域检测;

24、4、本专利技术的步骤四提出了一种基于低模糊图替换的模糊抑制算法,利用维纳滤波方法处理后可得低模糊、低分辨的图像,利用方位模糊检测结果使用低模糊图替换,得到整体高分辨、低模糊的sar图像,实现低分辨损失的方位模糊抑制。

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【技术保护点】

1.星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,步骤二中所述距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项分别为:

3.如权利要求1所述的星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,步骤三中所述图像熵为:

4.如权利要求1所述的星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,步骤三中所通过对重聚焦前后熵差变化使用CFAR检测方法,来实现主要模糊区域目标的检测:

5.如权利要求1所述的星载SAR场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,步骤四中所述维纳滤波器为:

【技术特征摘要】

1.星载sar场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的星载sar场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,步骤二中所述距离徙动矫正补偿项和方位相位补偿项分别为:

3.如权利要求1所述的星载sar场景匹配曲线成像方位模糊检测与抑制方法,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王岩刘子恒陈轲张广滨
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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