[發明專利]一種多角度SAR動態成像檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 202210169250.2
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114240805B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 洪文;林赟;張治國;張漢卿;申文杰;胡玉新
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/30;G06T7/00;G01S13/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供了一種多角度SAR動態成像檢測方法，包括：利用子孔徑劃分法將預置角度孔徑劃分為N個子孔徑，并采用后向投影算法獲取N個子孔徑下對應的N幀初始圖像；其中，N≥2；將N幀初始圖像中相鄰兩幀初始圖像進行輻射校正，得到幅度歸一化后的N幀圖像；對N幀圖像中相鄰兩幀圖像進行差值融合比值處理，得到N?1幀差異圖像；對N?1幀差異圖像進行形態學處理，并將形態學處理后的N?1幀差異圖像進行CFAR檢測，生成N?1幀檢測圖像；其中，每幀檢測圖像表征N幀初始圖像中相鄰兩幀初始圖像的差異。本公開還提供了一種多角度SAR動態成像檢測裝置、電子設備、存儲介質及計算機程序產品。

技術領域

本公開涉及合成孔徑雷達信號處理技術領域，具體涉及一種多角度SAR動態成像檢測方法、裝置、電子設備、存儲介質及程序產品。

背景技術

合成孔徑雷達（Synthetic aperture radar，SAR）是一種高分辨率成像雷達，具有全天時、全天候成像的優勢。通過大的時間帶寬積來提高距離向分辨率，以及寬合成孔徑來獲得高方位向分辨率。在聚束SAR寬角成像中，隨著觀測角度的增加，可以更多的獲取地面典型目標的信息，在目標的識別、追蹤、檢測中具有重要的作用。

常規的變化檢測是對不同時相下獲得的兩幅SAR圖像進行差值或者比值來獲得變化的區域，主要應用于隨著時間緩慢變化的檢測中。但是對于在不同觀測角度下，地面典型區域信息的動態的變化尚沒有有效的檢測方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本公開實施例提供的一種多角度SAR動態成像檢測方法、裝置、電子設備、存儲介質及程序產品，旨在解決在不同觀測角度下，地面典型區域信息的動態變化有效檢測的技術問題。

本公開的第一個方面提供了一種多角度SAR動態成像檢測方法，包括：利用子孔徑劃分法將預置角度孔徑劃分為N個子孔徑，并采用后向投影算法獲取N個子孔徑下對應的N幀初始圖像；其中，N≥2；將N幀初始圖像中相鄰兩幀初始圖像進行輻射校正，得到幅度歸一化后的N幀圖像；對N幀圖像中相鄰兩幀圖像進行差值融合比值處理，得到N-1幀差異圖像；對N-1幀差異圖像進行形態學處理，并將形態學處理后的N-1幀差異圖像進行CFAR檢測，生成N-1幀檢測圖像；其中，每幀檢測圖像表征N幀初始圖像中相鄰兩幀初始圖像的差異。

進一步地，利用子孔徑劃分法將預置角度孔徑劃分為N個子孔徑，并采用后向投影算法獲取N個子孔徑下對應的N幀初始圖像，包括：獲取預置角度孔徑對應的回波數據；利用子孔徑劃分法將預置角度孔徑劃分為N個子孔徑，得到N個不同角度對應的回波數據；采用后向投影算法對N個不同角度對應的回波數據進行成像處理，得到N個子孔徑下對應的N幀初始圖像。

進一步地，將形態學處理后的N-1幀差異圖像進行CFAR檢測，生成N-1幀檢測圖像，包括：利用CFAR檢測器對形態學處理后的N-1幀差異圖像進行檢測處理，得到形態學處理后的N-1幀差異圖像的檢測閾值；比較N-1幀差異圖像中各像素點的值是否大于該檢測閾值；若是，則表示像素點值大于該檢測閾值對應的像素點所在的區域存在變化，否則，不存在；根據比較結果生成N-1幀檢測圖像。

進一步地，幅度歸一化后的N幀圖像滿足以下關系：

其中，表示幅度歸一化后的圖像；表示當前幀初始圖像的方差；表示與當前幀初始圖像相鄰的下一幀初始圖像的方差；表示當前幀初始圖像的均值；表示與當前幀初始圖像相鄰的下一幀初始圖像的均值；表示與當前幀初始圖像相鄰的下一幀初始圖像，i、j表示初始圖像中各像素點對應的二維坐標，i為實數，j為實數。

進一步地，N-1幀差異圖像滿足以下關系：