[發明專利]基于稀疏矩陣重構的超分辨成像方法、裝置及電子設備

在審

• 申請號: 201811547884.7
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109444885A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 何興宇;童寧寧;張永順;郭藝奪
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 鄧超

本發明提供了基于稀疏矩陣重構的超分辨成像方法、裝置及電子設備，包括：首先，獲取目標對象的回波信號，并根據回波信號得到第一表達式，對第一表達式進行變換，得到回波信號的二維稀疏矩陣。通過獲取SOONE函數的二維表達式，對二維稀疏矩陣進行轉換，得到最小范數解，然后，對最小范數解進行迭代優化，得到SOONE函數的二維表達式在解空間上的最小值，并將最小值投影到解空間中，得到重構信號，最后，通過壓縮感知短孔徑成像算法對所述重構信號進行處理，得到目標成像結果。解決了在目標運動較為復雜時，利用RD算法難以獲得高分辨ISAR成像的問題。

技術領域

本發明涉及二維成像技術領域，尤其是涉及基于稀疏矩陣重構的超分辨成像方法、裝置及電子設備。

背景技術

對于機動目標的成像，目標散射點在成像積累時間內走動較大，會產生非線性多普勒，傳統的距離多普勒(Range Doppler，簡稱RD)方法為實現方位向的高分辨，通常需要較長的觀測時間進行相干積累處理，且該分辨率取決于相干積累時間內目標相對于雷達視線的旋轉角度。

當目標在相干積累時間內的運動可看作是近似平穩運動時，目標運動產生的高階非線性項可以忽略，此時方位回波信號可用單頻信號的疊加來近似，利用傳統的RD算法可得到較好的成像效果。

然而，當目標運動較為復雜時，若仍采用長相干積累時間，會引入不可忽略的高次相位項，導致產生時變多普勒，利用RD算法難以獲得高分辨成像。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供基于稀疏矩陣重構的超分辨成像方法和裝置，以解決現有技術中存在的在目標運動較為復雜時，利用RD算法難以獲得高分辨成像的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于稀疏矩陣重構的超分辨成像方法，所述方法包括：

獲取目標對象的回波信號，并根據所述回波信號得到第一表達式；

對所述第一表達式進行變換，得到所述回波信號的二維稀疏矩陣；

獲取序列一階負指數函數(sequential order one negative exponentialfunction，簡稱SOONE)的二維表達式；

對所述二維稀疏矩陣進行轉換，得到最小范數解；

對所述最小范數解進行迭代優化，得到所述SOONE函數的二維表達式在解空間上的最小值，將所述最小值投影到解空間中，得到重構信號；

通過壓縮感知短孔徑成像算法對所述重構信號進行處理，得到目標成像結果。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述對所述第一表達式進行變換，得到所述回波信號的二維稀疏矩陣，還包括：

對所述第一表達式進行時域傅里葉變換，得到所述回波信號的第二表達式。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述對所述第一表達式進行變換，得到所述回波信號的二維稀疏矩陣，還包括：

獲取目標轉角、散射點數和空域頻率；

根據所述目標轉角、所述散射點數和所述空域頻率，對所述第二表達式進行變換，得到所述回波信號的第三表達式。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述對所述第一表達式進行變換，得到所述回波信號的二維稀疏矩陣，還包括：

根據所述第三表達式，對所述回波信號進行運動補償，得到所述回波信號的第四表達式。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述對所述第一表達式進行變換，得到所述回波信號的二維稀疏矩陣，還包括：