[發(fā)明專利]基于多普勒譜分析的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310345345.6
• 申請(qǐng)日: 2013-08-08
• 公開（公告）號(hào): CN103454634A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹天儀;王軍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.基于多普勒譜分析的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，用于對(duì)一SAR圖像中的地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，對(duì)所述SAR圖像上的散射點(diǎn)取一矩形的鄰域；

步驟S2，對(duì)所述鄰域內(nèi)沿方位向的所有序列分別做基-2時(shí)間抽取的快速傅里葉變換，得到所述鄰域的第一多普勒譜；

步驟S3，對(duì)所述第一多普勒譜進(jìn)行雜波鎖定，得到第二多普勒譜以及多普勒中心頻率f_c；

步驟S4，根據(jù)所述第二多普勒譜，求得一標(biāo)準(zhǔn)偏差s；

步驟S5，若所述SAR圖像上的所有散射點(diǎn)均已遍歷，進(jìn)入步驟S6；否則，取所述SAR圖像上的下一個(gè)散射點(diǎn)，回到步驟S1；

步驟S6，統(tǒng)計(jì)所有散射點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差s的均值s₀，再統(tǒng)計(jì)Δs=s-s0的均值μ_Δs、標(biāo)準(zhǔn)差σ_Δs；統(tǒng)計(jì)所有散射點(diǎn)的多普勒中心頻率f_c的均值μ_fc、標(biāo)準(zhǔn)差σ_fc；設(shè)定測(cè)度T，使得檢測(cè)邊界為橢圓，并求得每個(gè)散射點(diǎn)領(lǐng)域的測(cè)度T；

步驟S7，對(duì)每個(gè)散射點(diǎn)領(lǐng)域的測(cè)度T用高斯分布進(jìn)行擬合，得到測(cè)度T的均值μ_T和標(biāo)準(zhǔn)差σ_T，使用恒虛警率法設(shè)定一自適應(yīng)檢測(cè)的門限T_hT；根據(jù)所述門限T_hT對(duì)所述SAR圖像上的散射點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；

步驟S8，對(duì)經(jīng)所述標(biāo)記的SAR圖像進(jìn)行中值濾波，獲得檢測(cè)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多普勒譜分析的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S2中的快速傅里葉變換的方法具體包括如下步驟：

步驟S201，取領(lǐng)域內(nèi)沿方位向的一個(gè)序列作為待變換序列，令S_tg取≥log₂M的最小整數(shù)，其中，M為待變換序列的長(zhǎng)度，S_tg為FFT蝶形運(yùn)算的總次數(shù)；在所述待變換序列的末尾墊“0”，得到第一序列，使得所述第一序列的長(zhǎng)度為；

步驟S202，求出所述第一序列中每個(gè)數(shù)的序號(hào)的二進(jìn)制數(shù)，將各個(gè)二進(jìn)制數(shù)的各個(gè)位前后顛倒；將所述第一序列重新排列，排列的索引是顛倒位序后的二進(jìn)制，將重新排序后獲得的第二序列作為步驟S203的輸入序列；設(shè)置蝶形運(yùn)算的次數(shù)w為1；

步驟S203，將所述輸入序列每2^w個(gè)數(shù)分為一組，每組進(jìn)行2^w點(diǎn)蝶形運(yùn)算，將每組的運(yùn)算結(jié)果按分組順序排列，獲得輸出序列；將蝶形運(yùn)算的次數(shù)w加1；

步驟S204，若w>S_tg，則結(jié)束運(yùn)算，截取所述輸出序列前N個(gè)點(diǎn)，所得即為基-2時(shí)間抽取的快速傅里葉變換的結(jié)果；若w≤S_tg，則將所述輸出序列作為步驟S203的輸入序列，繼續(xù)執(zhí)行步驟S203。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多普勒譜分析的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟S3中雜波鎖定的方法為：

先設(shè)定一步長(zhǎng)，所述步長(zhǎng)大于等于1，以所述第一多普勒譜的平均功率譜的0頻點(diǎn)處為起始點(diǎn)，由所述起始點(diǎn)出發(fā)，先向右搜索，若第一個(gè)值小于起始點(diǎn)的值，則向左搜索，在所述步長(zhǎng)的范圍內(nèi)搜索到一個(gè)峰值；按預(yù)設(shè)的比例縮小步長(zhǎng)，以搜索到的所述峰值為起始點(diǎn)，重復(fù)上述步驟再次搜索；直至所述步長(zhǎng)縮小為1，則為最后一次搜索；最后一次搜索的峰值點(diǎn)與最初的起始點(diǎn)的位置偏移量即為多普勒中心頻率f_c；根據(jù)所述位置偏移量對(duì)所述第一多普勒譜矩陣內(nèi)的每個(gè)頻譜進(jìn)行平移，即得到所述第二多普勒譜。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多普勒譜分析的SAR運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)方法，其特征在于，所述峰值的搜索方法為：若沿搜索方向的目標(biāo)值增加，則繼續(xù)搜索，一旦目標(biāo)值下降，則認(rèn)為已找到峰值；使用余弦函數(shù)賦予權(quán)重值，為指向值賦予最大權(quán)重，序列中其他值的權(quán)重隨著位置遠(yuǎn)離而指向值逐漸減小。