[發明專利]基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量快速自動評價方法

有效

• 申請號: 201811123271.0
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109410175B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王浩;鄭文娟;孫芃;張立家;高琪;劉躍成;韋海萍;郝夢茜;張伯川;張輝;周斌;靳松直;張聰;鄭智輝;李少軍;高仕博;胡瑞光;蔡偉;崔廣濤;叢龍劍;劉燕欣;肖利平;唐波
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

一種基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量快速自動評價方法，首先人工制備帶有特殊幾何形狀信標的SAR基準圖像，通過雷達回波電磁仿真得到基準圖像的基準雷達回波信號，完成雷達測試基準數據制備。在SAR雷達成像質量測試中，將基準雷達回波信號注入SAR雷達，由被測試雷達成像生成SAR實時圖。隨后使用SAR實時圖和SAR基準圖像進行多子區圖像匹配，得到信標在SAR實時圖中的精確位置。通過信標在SAR圖像中幾何位置和形狀的變化，完成SAR雷達成像質量的量化評價。本發明提出的基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量快速自動評價方法大大提高了SAR雷達單機測試的自動化程度，在提高判讀精度的同時降低了人力以及時間成本。

技術領域

本發明涉及一種基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量快速自動評價方法，用于SAR雷達成像性能測試。

背景技術

SAR(合成孔徑雷達)傳感器不依賴于太陽輻射，可以全天時工作，并且具有一定的穿透力，可以提供可見光和紅外所無法提供的信息。隨著SAR雷達小型化技術成熟，SAR雷達得到了越來越廣泛的應用。完成SAR雷達成像質量判讀是SAR雷達地面性能測試中的關鍵環節。

傳統SAR雷達成像質量判讀往往采用人工判讀方式，通過肉眼查看對SAR圖像質量進行評判。人工判讀方式受評判人員主觀因素影響較大，難以形成可量化的評判指標，不適合大規模雷達產品測試。此外，人工判讀方式存在人力投入較大、耗時較高的缺點，評判人員的疲勞程度容易影響評判結果，不適合長時間高強度的雷達產品測試。

本項目就是針對這一問題，提出一種基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量判讀方法，該方法大大提高了SAR雷達單機測試自動化程度，在提高判讀精度的同時降低了人力以及時間成本。

發明內容

本發明的技術解決問題是：針對SAR雷達測試中雷達成像質量自動評價的需求，提出一種基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量自動評價方法。該方法實現了SAR雷達成像質量的自動評價，可有效排除了評判人員主觀因素對測試結果的影響，在提高判讀精度的同時降低了人力以及時間成本。

本發明的技術解決方案是：一種基于多子區圖像匹配的SAR雷達成像質量快速自動評價方法，包括步驟如下：

(1)選擇一幅尺寸為M×N的SAR圖像，要求選出的SAR圖像的寬、高均大于待測試SAR雷達成像的寬、高且分辨率與待測試SAR雷達成像分辨率一致；M為SAR圖像的寬、N為SAR圖像的高；

(2)使用步驟(1)中選取的SAR圖像數據制備SAR基準圖像，在SAR圖像中心區域放置若干矩形信標，得到SAR基準圖像Img_ref；

(3)結合待測試SAR雷達工作參數，使用SAR基準圖像通過雷達回波電磁仿真生成雷達回波信號，作為SAR基準回波信號；

(4)將SAR基準回波信號注入被測試SAR雷達，由SAR雷達生成SAR實時圖Img_real，SAR實時圖Img_real像素尺寸為W_real×H_real，W_real為SAR實時圖Img_real的寬，H_real為SAR實時圖Img_real的高；

(5)使用SAR實時圖Img_real和SAR基準圖Img_ref進行整體圖像匹配，得到SAR實時圖左上角點在SAR基準圖上的像素坐標(x₀，y₀)，并記錄相似度corr；

(6)從SAR基準圖中依次截取信標模板Img_roi，在SAR實時圖上進行子區圖像匹配，得到信標中心點在SAR實時圖上的像素坐標；