基于極化SAR技術(shù)的艦船檢測(cè)與識(shí)別算法研究.pdf

1、極化合成孔徑雷達(dá)(PolSAR)技術(shù)是高分辨率微波成像系統(tǒng)從單一的“影像”獲取向定量化測(cè)量工具發(fā)展途徑。與合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量系統(tǒng)(InSAR)相似,PolSAR系統(tǒng)不僅能夠利用影像功率信息,其通道間的相位信息還可以定量地反映目標(biāo)特性差異,從而獲得更多有關(guān)目標(biāo)散射特性的信息。PolSAR技術(shù)利用不同目標(biāo)的極化散射特性,能夠提高目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別的精度,因此在船只的特征提取方面存在重要的研究意義。
　　本文主要以極化SAR影像為數(shù)據(jù),進(jìn)

2、行船只的檢測(cè)與識(shí)別。通過(guò)處理極化SAR圖像包含的極化散射信息,進(jìn)行船只的檢測(cè)與識(shí)別,具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)極化SAR圖像的預(yù)處理:主要是相干斑濾波。本文介紹了相干斑形成的機(jī)理與噪聲模型,在此基礎(chǔ)上,介紹了幾種常用的濾波算法:極化白化濾波、極化Lee濾波和基于散射特性的濾波算法。針對(duì)這幾種算法用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果表明:基于散射特性的濾波算法不僅能抑制相干斑噪聲,而且極大地提高了圖像細(xì)節(jié)信息的保

3、持程度;該方法的突出特點(diǎn)是對(duì)協(xié)方差矩陣的各個(gè)元素獨(dú)立處理,因而在極化信息的保留上與其他方法相比具有潛在的優(yōu)勢(shì),對(duì)極化SAR圖像的精確處理提供了保障。
　　(2)本文通過(guò)分析常用的船只檢測(cè)算法(K-CFAR、極化熵、OPCGE)的局限性,提出一種新的海洋船只檢測(cè)的方法--基于小波變換的NMF方法。該方法先對(duì)極化SAR圖像進(jìn)行二維離散小波分解,提取低頻子帶圖像,然后利用非負(fù)稀疏矩陣進(jìn)行分解,進(jìn)行船只檢測(cè)。本文采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)

4、結(jié)果表明,與其他的方法相比,新的方法能更好地用于船只檢測(cè)。該方法與艦船目標(biāo)尺寸無(wú)關(guān),不需要設(shè)置目標(biāo)窗口、背景窗口和保護(hù)窗口等,同時(shí)與對(duì)于海洋雜波分布的統(tǒng)計(jì)模型無(wú)關(guān),并且所需的運(yùn)算時(shí)間比傳統(tǒng)的CFAR有所降低。
　　(3)現(xiàn)有的船只識(shí)別方法的初步研究,介紹并比較了幾種有關(guān)極化SAR圖像船只目分類識(shí)別的方法,針對(duì)極化分解方法對(duì)船只分類識(shí)別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并分析了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有的極化SAR船只識(shí)別問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。目前,船只識(shí)別主要在特征