基于背景差分法的单通道圆迹SAR动目标检测算法研究

圆迹SAR(CSAR)作为一种新的对地高分辨率成像方法,兼具长时间观测以及获得目标 全向信息的优势。该文利用其长时间观测的特性,针对单通道圆迹SAR提出一种新的图像域动目标检测算法。首先从等多普勒等距离角度分析了动目标信号模型,后给出动目标检测算法。该方法将原始图像分为无动目标的背景以及含有动目标的前景图像,由于静止背景较动目标变化缓慢,故利用中值滤波器对重叠子孔径图像序列沿时间维进行滤波以获得背景图像,再利用每帧原始图像与背景图像的差来获得相应的含有动目标的前景图像。机载圆迹SAR数据处理结果说明了该方法的有效性。     

检测SAR图像中径向慢速动目标

该文提出了一种从SAR图像中检测径向匀速动目标的方法,将SAR图像信号在频域分为正频部分和负频部分,静止背景的正负频分布对称,而径向动目标的多普勒质心与静止背景相比有一频移,信号在正负频域能量分布不对称。将分开的正负频域信号分别回到时域成像,计算这两幅复图像对应位置的模差绝对值,可对消静止背景,突显出径向动目标。仿真数据表明本算法有效。     

抑制SAR图像中静止杂波背景检测慢速动目标

动目标的二次相位误差是方位向速度和距离向加速度作用的结果,导致信号的调频率改变.本文提出了一种抑制SAR图像中静止杂波背景检测慢速动目标的方法,它搜索动目标二次相位误差,汇聚动目标能量,同时利用包含正负对称二次相位误差的静止背景复图像模处处相等的规律,对消静止杂波背景,从而提高了检测动目标的性能.实测数据表明本算法有效.     

面向舰船目标检测的单通道复值SAR图像统计建模方法研究

合成孔径雷达(SAR)成像模式丰富、覆盖范围广、分辨率高，可以长期、动态、宏观地对海洋进行监测。在完全发展的相干斑假设条件下，传统单通道SAR图像舰船目标检测方法主要研究幅度信息。然而，其部分假设条件在高分辨率情形下并非严格成立，因此无法有效利用单通道SAR图像的相位或复值信息。该文面向舰船目标检测应用，将单通道复值SAR图像统计建模方法划分为幅度、相位和复值统计建模3个部分，首先简要综述了单通道SAR图像幅度统计建模方法，然后详细阐述了单通道SAR图像相位和复值统计建模方法，并重点介绍了其建模过程和参数估计方法。在此基础上，该文给出了作者研究小组在基于复值统计信息的单通道SAR图像舰船目标检测方面的部分最新研究结果，并分析展望了下一步研究方向。      

基于CSI-MD的地面动目标聚焦成像技术

对于合成孔径雷达(SAR)图像,地面静止场景中同时存在运动目标;由于其运动参数未知,动目标在SAR图像上呈现方位向偏移和散焦;而在高分辨条件下,运动目标更可能会存在跨距离单元徙动现象,从而影响运动目标的聚焦成像。文中结合多通道合成孔径雷达-地面动目标显示技术,提出了基于杂波抑制干涉(CSI)和子视图相关法(MD)的动目标聚焦成像技术。该方法结合多通道SAR图像信息,在CSI抑制杂波后进行动目标检测,根据动目标散焦范围挑出包含动目标的区域;然后,用MD算法估计动目标所在距离单元的方位调频率,重新设计方位匹配滤波函数,对该区域内散焦的运动目标聚焦成像。仿真数据和实测数据的处理结果均证明了该方法能较好地实现动目标的聚焦成像。     

对机载单天线SAR实际数据进行ATI动目标检测的新方法

本文给出一种基于机载单天线SAR实际数据进行ATI动目标检测的方法.该方法将单通道SAR数据抽样近似为两通道ATI-SAR(Along Track Interferometric SAR)数据,利用两通道方位向干涉进行杂波抑制,实现动目标检测.检测结果表明,单天线SAR数据的ATI方法对动目标检测是有效的,在没有ATI-SAR实际数据情况下,为研究ATI-SAR干涉算法提供了一种有效途径.     

一种基于动目标聚焦的SAR-GMTI方法

由于输入信杂噪比(Signal to Clutter Noise Ratio, SCNR)较低,杂波抑制后超高频(Ultra-High Frequency, UHF)波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像中剩余静止目标杂波导致系统虚警概率较高。该文提出一种动目标筛选方法,能够判断恒虚警概率(Constant False Alarm Rate, CFAR)检测器检测到的目标是否为动目标。提出一种动目原始数据恢复方法,能够从整幅SAR图像中恢复任意孤立点的多普勒相位历史。采用距离多普勒处理对恢复的数据成像,然后采用方位自聚焦处理对所成子图像进行重新聚焦。如果子图像中目标为静止目标,则聚焦前后子图像不变,否则图像被重新聚集。通过检测图像的变化可以排除虚假动目标。仿真及实测数据处理结果说明了该方法的有效性。     

基于子孔径分解的SAR动目标检测方法

 运动目标在合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)图像中的成像会出现模糊,散焦等现象,并且会在方位向出现明显的偏移,这些会导致运动目标的目标杂波比TCR(Target-to-clutter Ratio)降低.本文在子孔径分解技术的基础上提出一种从单通道SAR单视复图像SLC(Single Look Complex)中检测动目标的方法,该方法通过子孔径图像之间的相减操作来抑制杂波,从而提高TCR.通过对机载CV-580数据和星载Envisat ASAR 数据进行测试,证明了该方法的有效性.     

一种稳健的视频SAR动目标阴影检测与跟踪处理方法

视频合成孔径雷达(VideoSAR)可获取观测场景高帧率图像序列,利用车辆等地面运动目标在图像序列中形成的阴影能够实现动目标状态感知,该方法具有定位精度高、检测概率高、无最小可检测速度限制等优点。针对视频SAR动目标阴影变化剧烈、信杂噪比低、多普勒模糊干扰等特有的图像特征,该文充分利用帧图像空间域和时间域信息,研究了视频SAR数据预处理、动目标阴影检测和视频SAR多目标跟踪方法。实测数据全流程处理结果验证了该文方法的有效性。     

基于稀疏表示和道路辅助的单幅SAR图像运动目标检测方法

本文提出一种利用单幅SAR(Synthetic Aperture Radar)图像实现运动目标检测的方法.首先提出一种基于压缩感知的SAR图像道路检测算法:根据SAR图像中道路的特点,使用模糊C均值方法将图像进行模糊分类,获得大致的道路区域,然后利用Hough变换域的稀疏性,用压缩感知精确定位图像中的道路信息.其次利用图像稀疏表示的方法对运动目标进行检测:不同速度运动目标的散焦量和距离单元跨越不同,由此生成样本图像,继而构造超完备字典.将待测图像分块,并计算子图像在字典下的稀疏系数,检测并匹配出运动目标的速度参数.最后,结合已检测出的道路辅助信息,消除多普勒模糊影响,剔除虚假的运动目标,并对运动目标速度参数进行校正.实验结果证明了所提方法的有效性.     

基于图像处理的海面动目标DP 相参检测方法

海面动目标检测是对海搜索雷达的一种重要工作模式,由于受海杂波影响,采用常规的非相参处理检测动目标时效果不佳。文中提出了一种基于图像处理的低重复频率DP 相参检测动目标的方法。该方法利用图像分割提取技术,针对二维频谱图运用sobel 算子提取边界,将杂波区和清晰区精确分开,提高了海面动目标的检测能力,并通过实测数据证明了该方法有效性和可实现性。     

一种径向运动弱小目标检测方法

分析了机载红外告警系统所要检测目标径向运动的特点,并基于此提出了一种红外序列图像检测威胁目标的算法.首先对单帧图像进行小波分解,得到水平和垂直的高频图像,经门限判决选出待定目标产生的高频分量,组合选定的高频分量,然后基于目标的运动特性、连续特性,提出一种类似管道滤波的方法,对组合后的图像多帧积累,选择合适的邻域判决条件提取弱小目标.     

基于多普勒频偏估计的单帧图像低速运动目标检测方法

常用的图像域运动目标检测跟踪方法对虚警率较敏感,当虚警率较高时,目标检测跟踪的实时性受限。为了降低目标初始检测的虚警率,进而提高目标检测跟踪的实时性,该文提出一种基于多普勒频偏估计的单帧图像低速运动目标检测算法,通过发射多普勒不敏感的LFM脉冲对,忽略多普勒效应对成像结果的影响,但在图像域检测的同时,利用目标回波的多普勒频偏信息进行静目标和杂波亮点的剔除,基于单帧数据,减小运动目标检测的虚警率,实现单帧图像的运动目标检测,从而为目标跟踪奠定良好基础。该算法首先进行图像域的恒虚警检测,再利用宽带时域波束形成和复相关频率测量法,对检测亮点处的波束输出信号进行多普勒测频,仅通过单帧图像就可有效剔除静目标和杂波亮点。同时为了改善宽带时域波束形成的性能,利用2阶锥规划设计滤波器的系数,用9阶FIR滤波器实现了0.01倍采样点的小数时延,提高了多普勒频偏的估计精度。最后通过计算机仿真和水池试验验证了所提算法的有效性。     

港口背景下红外运动目标的一种检测方法

为了解决港口背景下红外运动目标检测中受背景干扰带来的误分割和误跟踪问题,提出了一种基于港口背景抑制和光流检测的红外运动目标检测方法。首先,通过对小波分解图像进行OTSU分割,得到天水线区域。然后使用多级滤波确定序列图像中港口背景的抑制基准点,并根据这些背景抑制基准点实现序列图像的港口背景抑制。最后,运用光流预测实现红外运动目标检测。通过对实际港口背景红外图像进行背景抑制和红外运动目标检测的实验,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于单通道SAR图像序列特征值分解的动目标检测方法

该文提出了一种基于单通道图像序列间协方差矩阵分解的动目标检测方法。首先给出基于方位频谱划分获取子图像的处理过程,分析了子孔径划分在图像序列间所产生的误差来源,结合二维自适应方法对幅度和相位上存在的误差同时校正,实现了子图像间的配准,构造出类似于多通道的子图像。在此基础上,结合多通道杂波抑制的思想,详细分析了两子孔径间协方差矩阵特征值分解实现目标与杂波分离的原理,并针对在图像域估计采样协方差引起的精度与目标能量损失之间的矛盾,提出了在距离多普勒域的改进处理。最后,经过仿真实验验证了该方法的有效性。     

岛岸背景下的红外运动多目标跟踪

提出了一种基于粒子滤波和FCM的岛岸背景条件下红外运动多目标跟踪方法.通过对红外序列图像进行中值滤波、边缘提取、海天线检测和形态滤波等预处理,提取出若干个候选目标.然后利用基于粒子滤波和FCM的算法实现对候选目标的数据关联和连续跟踪.实验结果表明,该方法具有良好的可行性和效果.     

基于灰度形态学累加和SUSAN算法的红外弱小运动目标检测

本文提出了一种基于灰度形态学累加和SUSAN算法的红外弱小运动目标检测方法.首先利用Butterworth滤波器对原始红外图像进行高通滤波,得到包含少许噪声点和目标点的处理图像;然后,通过基于灰度形态学的多帧累加的方式进一步提高图像的信噪比;最后利用SUSAN检测算子对多帧累加过的红外图像进行分割并将真实目标检测出来.为了提高小目标检测的实时性,给出了基于FPGA DSP的硬件实现结构.实验表明,该方法能够较好地消除背景和抑制噪声,从而准确有效地检测红外运动弱小目标.     

基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法

针对宽带雷达目标回波存在越距离单元走动的问题,该文提出一种基于联合稀疏恢复的宽带雷达动目标检测方法。该方法先在频域对回波数据进行预白化处理,抑制杂波;然后在频率-慢时间域推导出目标信号的联合行稀疏表示,并通过联合稀疏恢复算法得到目标的频域估计;最后通过逆傅里叶变换得到目标的时域估计。仿真结果验证了该方法的有效性。