[發明專利]基于多重分形譜的SAR圖像二次成像方法

有效

• 申請號: 202010520691.3
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111708028B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 熊剛;李俊燁;王李軍;張淑寧;林俊
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G06F17/14;G06F17/16
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于多重分形譜的SAR圖像二次成像方法，其特征在于，包括步驟：

對SAR圖像像元進行二維局部延遲自相關分析，獲得四維數組，所述四維數組包括原始自變量和二維延遲分量或二維頻率分量；

保留所述原始自變量，對所述二維延遲分量或二維頻率分量進行二維多重分形譜分析，獲得多重分形譜；具體的，采用二維多重分形降趨波動分析法對所述二維延遲分量或二維頻率分量進行二維多重分形譜分析；

遍歷原始SAR圖像各空間點，對所述多重分形譜進行處理，得到所述SAR圖像的多重分形譜SAR二次成像結果；

其中，采用二維多重分形降趨波動分析法對所述二維延遲分量或二維頻率分量進行二維多重分形譜分析，具體包括步驟：

采用二維陣列X(i，j)表示待處理的二維分量所構成的矩陣，其中，i＝1，2，...，N₁′，j＝1，2，...，N₂′，N′₁和N₂′分別為陣列X(i，j)的二維尺寸，X(i，j)被劃分成N_1s×N_2s個互不相交的有著相同大小的s×s的方塊區間，N_1s＝[N′₁/s]，N_2s＝[N′₂/s]，每個方塊用X_v，w表示，X_v，w(i，j)＝X(l₁+i，l₂+j)，1≤i，j≤s，其中，v和w分別代表方塊區間X_v，w(i，j)在i和j兩個維度上的序號，l₁＝(v-1)s₁，v＝1，2，...，N_1s，l₂＝(w-1)s₂，w＝1，2，...，N_2s；

對每一個方塊X_v，w進行累加計算，獲取u_v，w(i，j)：

其中，i，j＝1，2，...，s，u_v，w是一個曲面；

采用二變量多項式降趨擬合函數對曲面u_v，w的趨勢進行擬合；

計算殘差矩陣：

根據殘差矩陣ε_v，w(i，j)的樣本方差定義方塊X_v，w的降趨函數F_v，w(s)：

對所有的方塊計算全局的降趨波動函數：

改變尺度s的數值，范圍從s_min≈6到之間變化，確定尺度s和波動函數F_q(s)之間的尺度關系：

F_q(s)～s^H(q)

對每一個q值，獲得相應的傳統的質量指數函數τ(q)表達式：

τ(q)＝qH(q)-D_f

其中D_f為拓撲維數，對于二維信號序列，D_f＝2；

通過勒讓德變換計算出奇異性指數函數α(q)和多重分形譜f(α)：

α(q)＝dτ(q)/dq；

f(α)＝inf_q[qα(q)-τ(q)]。

2.如權利要求1所述的SAR圖像二次成像方法，其特征在于，所述對SAR圖像像元進行二維局部延遲自相關分析之前包括：建立一個M×N×N₁×N₂的四維數組，其中，M×N為SAR圖像的大小，N₁、N₂分別為方位向和距離向的延遲尺度，每一個像元一一對應一幅N₁×N₂大小的子圖像。