基于船載雷達圖像的海上目標檢測技術研究.pdf

1、導航雷達是艦船航行中必不可少的目標探測工具,雷達目標的檢測和自動跟蹤在軍用和民用方面都具有重要價值。導航雷達在實際應用中受各種雜波、噪聲和同頻干擾等影響,雷達回波信號和雷達圖像受到嚴重影響,目標檢測率亟待提高,針對多譜探測預警課題的實際問題,本文在以下幾個方面進行了理論研究和實驗驗證。
　　 首先,本文對導航雷達圖像預處理和目標檢測技術的歷史及現(xiàn)狀進行了分析和總結,根據調研所了解到的情況對多譜預警中雷達圖像目標檢測的課題作了詳細

2、的規(guī)劃,先對雷達圖像進行預處理研究,然后進行目標檢測。
　　 雷達圖像預處理部分:先對雷達圖像特點作了分析,然后重點分析中值濾波和小波圖像去噪,用中值濾波、自適應中值濾波、小波閾值降噪、小波結合中值或維納濾波等方法對實采雷達圖像做了仿真和分析,從PSNR值來看,小波圖像去噪比中值濾波在PSNR值上有很大提高,中值濾波中十字形(或菱形)窗口比矩形和叉形窗口效果好,小波與中值、維納結合的PSNR比小波單獨去噪沒有明顯優(yōu)勢;在視覺效果

3、上,維納濾波與小波結合去噪的效果要優(yōu)于小波單獨去噪,全面衡量得出sym4小波降噪最優(yōu)。
　　 雷達目標檢測部分:分析了閾值分割法和邊緣檢測法,閾值分割法中Otsu和Ridler計算的閾值偏大,經典的KSW和最小誤差法取得的閾值又偏小,針對雷達圖像提出的改進的KSW法對怎樣選取合適的權重系數(shù)沒有理論可供參考,本文在已經提出的針對雷達圖像改進的KSW方法的基礎上,提出一種選擇合適的權重系數(shù)的方法,最后用形態(tài)學濾波進行后處理;目標邊緣

4、檢測中用四種不同的檢測算子進行處理,其中Canny算子檢測結果最好。實驗結果表明改進的閾值計算法可以很好地分割目標,閾值分割法比邊緣檢測法檢測結果好。
　　 最后進行目標判別,因為在雷達圖像中可能會有雜波的強反射回波被誤檢為目標,也可能會有目標回波太弱而被漏檢,本文采取如下判別方法:對連續(xù)3幀雷達圖像進行改進的閾值分割法的目標檢測,將3幀檢測結果中的任意兩幀進行與運算剔除虛警,然后進行或運算,最后結合先驗知識進行判別。實驗結果證