[發明專利]一種復雜目標多波段雷達超寬帶聯合成像的分塊處理方法

有效

• 申請號: 201810441776.5
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108896993B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 許小劍;原賽賽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;成金玉

1.一種復雜目標多波段雷達超寬帶聯合成像的分塊處理方法，其特征在于，實現步驟如下：

步驟1：FBP成像

將M個雷達波段的成像數據分別通過FBP算法進行圖像重構，M個雷達波段記為波段-1，波段-2，…，波段-M，得到完整目標在每個波段上的低分辨率圖像；為了后續各波段圖像分塊的一致性，應保證每個波段圖像其徑向距離與橫向距離上的成像區域大小和像素點數完全相同；

步驟2：圖像域分塊

將步驟1所得到的多波段低分辨圖像分別按相同的方式分割為N個圖像子塊，波段-1的每個圖像子塊分別記為子塊1-k，k＝1，2，…，N；波段-2的每個圖像子塊分別記為子塊2-k，k＝1，2，…，N；依次類推；由于各個波段圖像的成像區域大小和像素點數均完全相同，故圖像子塊1-k，子塊2-k，…，子塊M-k可以一一對應，k＝1，2，…，N；

步驟3：對子塊圖像作反變換回到數據域

取每個波段對應的圖像子塊i-k，i＝1，2，…，M；k＝1，2，…，N，進行補零和二維快速傅里葉變換2-D FFT變換運算，將各波段子塊圖像變換到數據域，得到每個波段分塊圖像i-k所對應的數據i-k，i＝1，2，…，M；k＝1，2，…，N；

步驟4：數據重采樣

對于每個波段分塊圖像i-k所對應的數據i-k，i＝1，2，…，M；k＝1，2，…，N，在數據域沿扇環或圓環重新采樣，得到每個波段每個子塊圖像對應的重采樣數據i-k，i＝1，2，…，M；k＝1，2，…，N；

步驟5：子塊圖像的多波段數據融合處理

針對每個圖像子塊k的重采樣數據，k＝1，2，…，N，采用基于參數化模型的處理技術，對其所有波段i所對應的數據進行融合處理和聯合成像，i＝1，2，…，M，得到第k個子塊的超分辨率圖像；

步驟6：子塊多波段融合數據的FBP成像

針對每個圖像子塊k的多波段融合數據，k＝1，2，…，N，分別通過FBP算法進行圖像重構，得到超分辨率圖像子塊k，k＝1，2，…，N；

步驟7：圖像拼接

對所有超分辨圖像子塊k按照原來的分塊順序進行拼接處理，k＝1，2，…，N，即可得到完整目標的超分辨圖像。

2.根據權利要求1所述的一種復雜目標多波段雷達超寬帶聯合成像的分塊處理方法，其特征在于：對復雜目標做基于分塊處理的超寬帶多波段數據聯合成像時，由于各個波段中心頻率相隔較遠，成像支撐域不能簡單的等效為矩形，用傅里葉變換實現圖像域和數據域的相互轉換無法得到每個圖像子塊精確的多波段數據，需采用FBP算法對每個雷達波段數據成像后再做分塊處理。

3.根據權利要求1所述的一種復雜目標多波段雷達超寬帶聯合成像的分塊處理方法，其特征在于：采用FBP算法得到的圖像可通過2-DFFT加重采樣的方法變換到數據域，重采樣需沿扇環或圓環進行，采樣索引可利用下列公式求出：

式中，N_fi為采樣點在扇環或圓環上對應縱向索引值，下標f_i為頻率，i為頻率索引值，ny為采用FBP算法在徑向的成像點數，k_i＝2f_i/c為波數，c為光速；L_y為徑向成像距離，下標y代表徑向；θ_j為采樣點對應方位角；下標j為方位索引值；cos為余弦函數；為采樣點在扇環或圓環上對應橫向索引值；下標a_j表示方位；nx為采用FBP算法在橫向的成像點數；L_x為橫向成像距離，下標x代表橫向；sin為正弦函數。