[發明專利]基于模值約束的SAR圖像旁瓣抑制方法

無效

• 申請號: 201410438952.1
• 申請日: 2014-08-30
• 公開（公告）號: CN104181532A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 熊濤;劉紅英;王朝陽;王爽;侯彪;馬文萍;楊淑媛;張向榮
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G06F19/00;G06T5/00;G01S7/36
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明涉及雷達成像技術領域，特別涉及一種SAR圖像旁瓣抑制方法，可應用于雷達圖像。

背景技術

旁瓣抑制技術一直是雷達圖像處理領域備受專注的關鍵技術之一，它廣泛應用于雷達脈沖響應的旁瓣抑制方面。許多重要的SAR圖像質量參數可以通過沖激響應予以估計，如與旁瓣性能有關的的兩個質量參數：峰值旁瓣比PSLR和積分旁瓣比ISLR都可以通過沖激響應測量。PSLR的大小決定了強目標點對鄰近弱目標點的遮蓋能力，ISLR表示SAR圖像中局部暗區被周圍亮區的能量泄露所淹沒的程度。

旁瓣的性能直接影響SAR圖像中的信息利用，由于旁瓣產生乘性噪聲并且對臨近散射點有干擾作用，所以低旁瓣的系統脈沖響應對于SAR圖像非常重要。但往往SAR成像系統的二維頻域為有限窗，它使得脈沖響應函數在距離和方位向均為sinc函數,這樣強目標的旁瓣極易使弱目標的主瓣產生畸變，甚至達到難以辨別弱目標的程度，影響圖像的質量。

近些年來，為了獲取低旁瓣SAR圖像，人們提出了各種各樣的旁瓣抑制方法，大致分為兩類：其一是使用線性加權方法來降低旁瓣電平，但這需要付出展寬主瓣，降低分辨率的代價；其二是采用一些非線性的處理方法，以保證不損失圖像分辨率的情況下降低旁瓣。空間變跡法SVA就是采用非線性處理的方法，它能根據圖像數據自適應地確定加權系數，即加權函數會根據主副瓣的不同而相應變換，在保留原主瓣寬度的基礎上抑制旁瓣。

Environment?Res?Inst提出的專利申請“Super?spatially?variant?apodization(Super?sva)”(專利公開號：WO1997012257A)公開了一種空間變跡法的旁瓣抑制技術，設原始圖像第m行、第n列的像素點為g(m,n)，其表達式為g(m,n)＝I(m,n)+i·Q(m,n)，I(m,n)和Q(m,n)分別為該像素點的實部和虛部，且i為虛數單位。按如下步驟對數據進行處理：

首先，將數據的實部和虛部分開處理，實部表達式為

I_SVA(m,n)＝I(m,n)+w_m[I(m-1,n)+I(m+1,n)]+w_n[I(m,n-1)+I(m,n+1)]

???????????????????????????????????????????????????(1)

+w_mw_n[I(m-1,n-1)+I(m+1,n+1)+I(m-1,n+1)+I(m+1,n-1)]

其中，w_m為方位向權值、w_n為距離向權值，這兩個參數用于抑制數據中的旁瓣，

分別對w_m和w_n取值為0和1/2帶入式1)，將產生4個結果。如果這4個結果符號一致，則I_SVA(m,n)置為4個結果當中絕對值最小的；否則，I_SVA(m,n)置為0；

然后，對虛部Q(m,n)進行與實部相同的操作，得到Q_SVA(m,n)；

最后，將實部I_SVA(m,n)和虛部Q_SVA(m,n)進行合并，得到g_SVA(m,n)＝I_SVA(m,n)+i·Q_SVA(m,n)，其中g_SVA(m,n)為濾波后的SAR圖像。

上述方法的不足之處在于：式1)當中的方位向權值w_m和距離向權值w_n僅為0或者1/2，實際應用中，由于噪聲等其他非系統誤差存在，選用0和1/2不能有效的抑制旁瓣，影響圖像的分辨率。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提出一種基于模值約束的SAR圖像旁瓣抑制方法，以降低噪聲對于旁瓣抑制的影響，提高SAR圖像的分辨率。

為實現上述目的，本發明的技術方案包括如下步驟：