差异特征融合的无监督SAR图像变化检测

针对Siamese网络忽略不同层级差异特征之间的关联导致检测精度有限的问题,提出了基于差异特征融合的无监督SAR(synthetic aperture radar)图像变化检测算法。首先,利用对数比值算子和均值比值算子构建两幅信息互补的差异图,通过引入能量矩阵对差异图进行像素级融合以提高其信噪比;其次,设计了一种基于差异特征融合的Siamese网络(difference feature fusion for Siamese,DFF-Siamese),该网络能够通过差异特征提取模块在决策层综合衡量不同层级特征之间的差异程度,从而有效增强网络的特征表达能力;最后,利用模糊聚类算法对融合结果进行分类构建“伪标签”,用于训练DFF-Siamese网络以实现高精度SAR图像变化检测。在3组真实遥感数据集上的实验结果表明,本文提出的算法与其他对比算法相比具有更高的检测精度和更低的错误率。     

应用于机载SAR运动补偿的SINS/GPS组合导航系统设计

针对机载SAR运动补偿的需求,以DSP为处理器设计了一套SINS/GPS组合导航系统。使用强跟踪卡尔曼滤波算法估计系统误差,利用闭环校正法进行修正,实现了SINS/GPS的数据融合。通过Matlab仿真和跑车实验验证了系统设计的可行性和有效性。该系统具有低成本、实时性和同步于SAR雷达PRF信号的优点。     

SAR图像CFAR检测的快速算法综述

针对合成孔径雷达(Synthetic aperture radar, SAR)图像目标检测中恒虚警率(Constant false alarm rate, CFAR)算法的广泛应用, 进行CFAR检测的快速算法分析具有重要研究价值. 首先概述了当前国内外对SAR图像CFAR检测快速算法的研究现状; 然后分别从快速预筛选和迭代计算方法两个方面对各类快速算法的实时性及性能进行了分析总结, 给出了四种基本CFAR检测器的迭代计算公式, 并提出了一种研究CFAR检测快速算法的基本框架, 现有的快速算法均可纳入该理论框架予以分析; 最后, 以经典双参数CFAR检测算法为例, 对该基本框架进行仿真实现和性能分析, 验证了其可行性与检测性能．结果表明: 新的CFAR检测快速算法基本框架充分融合了快速预筛选思想和迭代计算方法的优势, 有效提高了CFAR算法在SAR图像检测应用中的执行效率.     

基于星载SAR的渤海海冰遥感监测系统设计与研究

针对渤海海洋防灾减灾的需要,提出基于星载SAR构建渤海海冰遥感监测系统。分析探讨了系统的数据源选择及工作流程,并就渤海海冰在SAR图像中的响应、海冰信息提取等关键技术进行了讨论。最后描述了该系统的结构设计及运行应用情况,可为今后类似系统的建立提供参考和借鉴。     

一种新的SAR目标及其阴影图像分割方法

针对相干斑对SAR图像分割质量的影响,给出一种新的SAR目标及其阴影图像分割方法。首先应用空域Wiener滤波器抑制棚干斑,然后根据滤波后图像统计特性确定分割阈值,对阈值分割结果进行形念学处理得到分割图像。利用MSTAR数据所作实验结果表明,采用有效的相干斑抑制方法可以更好地保持滤波图像中的目标,分割结果更为精细,并且算法速度快,有助提高ATR系统。     

合成孔径雷达数据减灾应用潜力研究综述

合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)技术是一种主动的对地观测技术,已在国内外减灾领域得到了广泛的应用。环境减灾HJ-1C SAR卫星是我国第一颗民用SAR卫星,也是我国第一颗用于减灾救灾领域的SAR卫星,已于2012年11月19日发射成功。在HJ\|1C SAR卫星发射前,从SAR技术特点出发,分别分析了单极化、多极化、干涉、极化干涉SAR数据在灾害预警监测评估领域的应用现状及潜力。对于推动利用SAR技术进行灾害监测预警业务体系向更深层面发展,推动高级空间技术在减灾领域的应用,以及推动我国在灾害监测预警领域的SAR卫星星座的建设具有重要意义。     

基于Chan-Vese模型的SAR图像分割

由于SAR图像存在较强的斑点噪声,使用Chan-Vese模型水平集分割方法会产生很多误分割。同时,水平集解法存在计算量大、分割速度慢的问题。在Chan-Vese模型基础上,增加新的内能项——距离正则项,得到了一种改进的曲线演化模型。避免了水平集函数的周期性更新,具有更大的迭代步长,从而加快分割速度,并且提高Chan-Vese模型的抗噪性。对该模型采用人工合成图像和真实SAR图像进行分割实验,通过比较,可看出改进模型具有较高的数值精度和较快的分割速度。对于噪声很强的图像,使用增强Lee滤波进行预处理,可以进一步提高改进模型的分割速度和效果。实验结果表明:改进Chan-Vese模型能高效快速地完成SAR图像分割,具有较高的抗噪性。     

SAR二维间歇采样转发散射波干扰研究

提出一种合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）二维间歇采样转发散射波干扰方法：即干扰机接收到SAR发射的信号,在距离向和方位向上二维间歇采样后发射到地面,散射后被SAR系统接收。该方法将SAR间歇采样转发干扰同散射波干扰相结合,利用间歇采样转发干扰实现多假目标干扰,再通过散射波干扰使干扰回波携带真实的散射信息,兼具二维间歇采样干扰和散射波干扰的优点。仿真实验验证了该方法的有效性。     

双基地偏振雷达探测时小旋转椭球雨滴的侧向散射特性

从旋转椭球粒子散射理论出发,给出单个小旋转椭球雨滴在入射不同偏振波时的散射函数,并对其在不同仰角情况的数学图形和物理意义做了讨论,为推导基于椭球雨滴群的双基地偏振雷达方程、研究椭球雨滴群对双基地线偏振雷达探测能力的影响、处理和分析双基地偏振雷达资料,提供了理论依据.     

Improved method for SAR echo signal simulation using two-dimensional frequency domain transformation

The echo signal simulation of Synthetic Aperture Radar (SAR) is the basis of the research on SAR signal processing, and the large computation cost is the primary shortcomings of the frequently-used echo signal simulation method. Using the theory that Stolt transformation can simulate the so-called space-varying property of range migration, the IωKA algorithm becomes an impressive fast echo signal simulation method for the extended scenes in the two-dimensional frequency domain, and the computational cost and operation time is cut down sharply. According to the analysis, the key to the IωKA algorithm is the interpolation for the Stolt transformation, and the signal before interpolation in the IωKA algorithm can be seen as a band-limited signal in the strict sense, which is greatly different from that in the ωKA algorithm and may has a great effect on the selection of the interpolation algorithm and the interpolation performance. By preprocessing, the signal before interpolation in the IωKA algorithm is transformed into a baseband band-limited signal in the strict sense, which improves the interpolation performance, reduces the complexity of the interpolation, and enlarges the application range of the algorithm. Experimental result shows that if the error introduced by the simulation is regarded as noise, the error level of our method is much less than the system noise. Also, Compared with the other 2-D frequency-domain simulation methods, this method has a small amplitude error and phase error, and could be applied to the whole strip mode SAR with varieties of squint angles and wide-beam.