[發明專利]一種基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法

有效

• 申請號: 202011183412.5
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112462367B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 代曉康;殷君君;楊健
• 申請（專利權）人: 北京科技大學;清華大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法，其特征在于，包括：

獲取訓練集和測試集；

通過L1范數的二維主成分分析算法對獲取的訓練集和測試集中每個樣本的相干矩陣進行逐通道的壓縮，得到降維后的訓練集和測試集；

根據得到的降維后的訓練集和測試集，利用復威沙特距離度量檢測潛在目標；

對復威沙特距離度量檢測到的潛在目標，使用基于相關系數的模板匹配進行目標鑒別；

若目標鑒別后得到的多個候選目標從屬于一個車輛的矩形框，則根據候選目標重要程度對候選目標進行加權合并，得到車輛檢測結果，其中，重要程度由復威沙特距離和相關系數共同體現；

其中，加權合并的表達式為：

其中，M、N分別為轉化為正值后的復威沙特距離的均值和相關系數的均值，n是從屬于一個車輛的候選目標個數，W_i是第i個候選目標所對應的轉化為正值后的復威沙特距離，D_i是第i個候選目標所對應的相關系數，X_i是第i個候選目標的左上角的坐標值，Z為加權合并以后的候選目標的坐標。

2.根據權利要求1所述的基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法，其特征在于，在獲取訓練集和測試集之前，所述方法還包括：

獲取陸地上待檢測場景對應的極化合成孔徑雷達圖像；

從所述極化合成孔徑雷達圖像中依次提取每個像素對應的S矩陣；

通過Pauli基進行共軛相乘，將S矩陣轉換為相干矩陣T；

采用精細Lee濾波，對相干矩陣T進行濾波處理，得到濾波后的T矩陣。

3.根據權利要求2所述的基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法，其特征在于，所述S矩陣為：

其中，所述S矩陣滿足互易對稱定律：S_hv＝S_vh，S_hh表示水平方式發射、水平方式接收的極化通道數據，S_hv表示水平方式發射、垂直方式接收的極化通道數據，S_vh表示垂直方式發射、水平方式接收的極化通道數據，S_vv表示垂直方式發射、垂直方式接收的極化通道數據。

4.根據權利要求3所述的基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法，其特征在于，所述相干矩陣T為：

其中，k表示Pauli基，上標H表示共軛轉置，*表示復共軛，·表示求均值；

其中，相干矩陣T的全部信息用：T₁₁、T₂₂、T₃₃、real(T₁₂)、real(T₁₃)、real(T₂₃)、imag(T₁₂)、imag(T₁₃)和imag(T₂₃)這9個通道的數據代替，real表示取復數的實部，imag表示取復數的虛部。

5.根據權利要求1所述的基于極化合成孔徑雷達的車輛檢測方法，其特征在于，所述獲取訓練集和測試集包括：

根據目標大小設定滑動窗口的尺寸大小，其中，所述目標為車輛，所述滑動窗口的尺寸大小包括：滑動窗口的寬度和高度；

設定滑動窗口的滑動步長；

根據設定的滑動窗口的尺寸大小和滑動步長，將滑動窗口在整個極化合成孔徑雷達圖像上滑動，并將每次滑動窗口覆蓋的圖像塊取出作為測試集中的一個測試樣本，其中，所有的測試樣本組成測試集；

將在整個極化合成孔徑雷達圖像上選取的部分目標和各類背景的切片組成訓練集，其中，訓練集中每個切片作為一個訓練樣本，每個切片的大小與滑動窗口的大小一致，部分目標的切片所屬的標簽為正類，各類背景的切片所屬的標簽為負類。