[發(fā)明專利]基于Hough變換的地面靜目標(biāo)分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611136021.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106597431B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景雄;張明;唐堯;段芳芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子工程研究所
• 主分類號(hào): G01S13/88
• 分類號(hào): G01S13/88;G01S7/41
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發(fā)明涉及一種基于Hough變換的地面靜目標(biāo)分類方法，包括地物目標(biāo)點(diǎn)跡預(yù)處理和利用Hough變換進(jìn)行直線提取兩個(gè)方面：通過(guò)恒虛警檢測(cè)獲得地物目標(biāo)的點(diǎn)跡分布圖像；對(duì)點(diǎn)跡圖像按照距離?方位構(gòu)造二維矩陣并進(jìn)行二值化處理；利用Hough變換提取出圖像中滿足一定要求的直線；根據(jù)檢測(cè)到的直線在圖像空間中關(guān)聯(lián)相關(guān)點(diǎn)跡，將其作為干擾目標(biāo)去除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明所屬雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)及目標(biāo)識(shí)別領(lǐng)域，涉及一種基于Hough變換的地面靜目標(biāo)分類方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，武裝直升機(jī)已成為支援地面部隊(duì)作戰(zhàn)和奪取超低空制空權(quán)、制海權(quán)最有效的武器，而裝備先進(jìn)的機(jī)載雷達(dá)可以使它的作戰(zhàn)威力和作戰(zhàn)效能大幅度提高。直升機(jī)載雷達(dá)的一項(xiàng)重要任務(wù)是檢測(cè)地面坦克、裝甲車等敵方目標(biāo)，當(dāng)目標(biāo)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)MTD處理將其與地面靜止目標(biāo)區(qū)分開(kāi)，但是當(dāng)它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，就會(huì)淹沒(méi)在眾多的地物目標(biāo)回波中。

當(dāng)需要對(duì)靜止的裝甲目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，地面建筑物、高壓塔、道路、壕溝、山體等產(chǎn)生的回波也會(huì)被當(dāng)做目標(biāo)來(lái)處理，雖然它依然是干擾雜波，但是不能通過(guò)傳統(tǒng)的MTI等多普勒濾波方式來(lái)消除，那樣會(huì)使目標(biāo)一起被消除。目前可以采用一維距離像進(jìn)行目標(biāo)分類識(shí)別，理論上可靠的目標(biāo)分類方法可以實(shí)現(xiàn)裝甲類目標(biāo)的提取，但是在遠(yuǎn)距離探測(cè)中，需要進(jìn)行識(shí)別的地面靜止目標(biāo)數(shù)量巨大，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量和計(jì)算量都很大，很難滿足實(shí)時(shí)性的要求。通過(guò)對(duì)幾類典型的地面靜止目標(biāo)回波分析可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于山體、壕溝、群聚建筑物、分布高壓塔等目標(biāo)在雷達(dá)的掃描范圍內(nèi)都會(huì)有分段直線的特征，因此可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行恒虛警檢測(cè)后進(jìn)行二值化處理，然后通過(guò)Hough變換檢測(cè)出目標(biāo)點(diǎn)跡形成的方位-距離二維圖像中的直線分布，從而實(shí)現(xiàn)靜止目標(biāo)的分類。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問(wèn)題

為解決直升機(jī)載毫米波雷達(dá)地面靜止目標(biāo)分類問(wèn)題，提出一種基于Hough變換的毫米波雷達(dá)靜止目標(biāo)分類方法。本發(fā)明方法利用地物目標(biāo)的回波分布特征和Hough變換的直線檢測(cè)原理，實(shí)現(xiàn)了地物目標(biāo)的基本分類。適合將該方法應(yīng)用于直升機(jī)載雷達(dá)對(duì)地靜止目標(biāo)探測(cè)中。

技術(shù)方案

一種基于Hough變換的地面靜目標(biāo)分類方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：對(duì)接收機(jī)混頻、濾波后產(chǎn)生的中頻信號(hào)進(jìn)行AD采樣及DDC下變頻處理、數(shù)字脈沖壓縮、相干積累、恒虛警檢測(cè)后獲得一幀距離-方位兩維目標(biāo)點(diǎn)跡圖像；

步驟2：將一幀距離-方位兩維目標(biāo)點(diǎn)跡圖像按照距離-方位排布成一個(gè)二維矩陣：

其中b_i,j表示第i個(gè)方位角對(duì)應(yīng)的第j個(gè)距離單元；m為距離單元的個(gè)數(shù)，n為方位角度個(gè)數(shù)；

對(duì)二維矩陣進(jìn)行二值化處理：若b_i,j沒(méi)有目標(biāo)則置0，有目標(biāo)則置1；

步驟3：是利用Hough變換將步驟2中的點(diǎn)跡圖像空間映射到參數(shù)空間，圖像空間中的一點(diǎn)對(duì)應(yīng)參數(shù)空間中的一條曲線，而圖像空間中在同一條直線上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的曲線都會(huì)交于同一點(diǎn)，獲取該點(diǎn)的坐標(biāo)值即對(duì)應(yīng)圖像空間中的直線的斜率k和截距d；

步驟4：利用步驟3得到的直線的斜率k和截距d對(duì)點(diǎn)跡空間中每個(gè)非零點(diǎn)進(jìn)行判決：

|(j-1)-(-k·(i-1)+d)|＜ξ

其中，(i-1，j-1)為點(diǎn)跡矩陣b_i,j在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，ξ為門(mén)限系數(shù)；滿足上式則可認(rèn)為是地物回波點(diǎn)跡，將其置零，遍歷完所有的非零點(diǎn)坐標(biāo)，即完成了一幀點(diǎn)跡數(shù)據(jù)中地物目標(biāo)的自動(dòng)分類及消除。

有益效果

本發(fā)明提出的一種基于Hough變換的地面靜目標(biāo)分類方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明方法對(duì)地面靜止目標(biāo)進(jìn)行分類時(shí)，具有以下兩方面的有益效果：