[發明專利]基于幅度與能量聚集度乘積的海陸雜波場景分割方法

在審

• 申請號: 201710952935.3
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107909595A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 水鵬朗;梁寒;黃宇婷;張帥;廖燕
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

1.一種基于幅度與能量聚集度乘積的海陸雜波場景分割方法，其特征在于，采用幅度與能量聚集度乘積作為測度，充分體現了在運動或靜止相參體制平臺下海陸雜波的差異性，具體步驟包括如下：

(1)獲取回波序列：

雷達接收含有海陸雜波場景的距離-波位-脈沖三維回波序列；

(2)建立距離-波位坐標系：

將回波序列轉化為大小為M×L的灰度圖像，建立一個距離-波位坐標系，其中，M表示距離維，L表示波位維；

(3)選取距離-波位分辨單元：

從距離-波位坐標系中任選一點，將該點所對應的距離-波位組成距離-波位分辨單元；

(4)計算幅度與能量聚集度矩陣：

(4a)利用幅度值公式，計算所選距離-波位分辨單元的幅度值；

(4b)按照下式，計算所選距離-波位分辨單元的能量聚集度值：

ek=M×maxl=1,2,...,MN{|yl|2}Σl=1MN|yl|2]]>

其中，e_k表示所選的第k個距離-波位分辨單元的能量聚集度值，k＝1,2,...,P×Q，P表示距離-波位分辨單元中距離的總數，Q表示距離-波位分辨單元波位的總數，M表示過采樣傅里葉變換系數，本發明中含有5個脈沖回波數據，當該系數取M＝4時，檢測性能最佳，max{·}表示取最大值操作，l表示過采樣傅里葉變換的多普勒通道序號，l＝1,2,...,MN，MN表示多普勒通道的總數，N表示回波序列的脈沖總數，|·|²表示取模值平方操作，y_l表示所選的第k個距離-波位分辨單元經過采樣傅里葉變換后的頻域數據，y_l＝oversample_DFT(x_k,i)，oversample_DFT(·)表示取過采樣傅里葉變換操作，x_k,i表示所選的第k個距離-波位分辨單元的第i個脈沖數據，i表示回波序列的脈沖序號，i＝1,2,...N，∑表示求和操作；

(4c)按照下式，計算所選距離-波位分辨單元的幅度值與能量聚集度值的乘積：

Rk=Pk*ek=1NΣi=1N|xk,i|*M×maxl=1,2,...,MN{|yl|2}Σl=1MN|yl|2]]>

其中，R_k表示所選的第k個距離-波位分辨單元的幅度值P_k與能量聚集度值e_k的乘積，|·|表示取幅值操作；

(4d)利用幅度與能量聚集度矩陣公式，計算幅度與能量聚集度矩陣中每個元素值；

(5)判斷是否選取完距離-波位坐標系中所有的點，若是，則執行步驟(6)；否則，執行步驟(3)；

(6)將幅度與能量聚集度矩陣轉化為灰度圖像；

(7)產生二值圖像：

(7a)利用最大類間方差法，獲取灰度圖像的最佳閾值；

(7b)判斷灰度圖像中的像素點的像素值是否大于最佳閾值，若是，則執行步驟(7c)；否則，執行步驟(7d)；

(7c)將灰度圖像中像素點的像素值中大于最佳閾值的像素點的像素值置為1；

(7d)將灰度圖像中像素點的像素值小于等于最佳閾值的像素點的像素值置為0；

(7e)將圖像中所有像素點的像素值置1置0后的像素點組成二值圖像；

(8)產生海陸雜波場景分割圖像：

采用12*4結構元素對二值圖像進行形態學濾波，得到最終的海陸雜波場景分割圖像。