一种sar图像双边cfar舰船目标检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）图像目标检测技 术领域，设及一种联合SAR图像亮度分布和空间分布的双边CFAR(Constant False Alarm Rate,恒虚警率）舰船目标检测方法。
【背景技术】
[0002] SAR图像舰船目标检测是全球海洋环境和海上交通监视的一项重要应用之一。由 于具有恒虚警率和自适应阔值的性质，CFAR检测已经成为SAR图像舰船目标检测中最为广 泛使用的方法之一。标准CFAR检测利用概率密度函数和设定的虚警率计算出对应的阔值， 通过比较像素值和阔值确定舰船目标。其中一个最重要的步骤是为背景设计一个数据模 型，也就是说，确定一个相关的概率密度函数fpM(x)。一旦确定了 fpdf(x)，阔值T根据设定 的虚警率PFA就可W由下式给定：
[0003]
【主权项】
1. 一种SAR图像双边CFAR舰船目标检测方法，其中SAR是指合成孔径雷达，CFAR是指 恒虚警率，其特征在于，包括下述步骤： 第一步，基于选定的滑动窗计算SAR图像中每个像素点的核密度值，并通过归一化转 换为像素点相应的空间值： 设定一个固定尺寸的滑动窗Ωχ (w)，其中滑动窗以为X中心像素，w是滑动窗的宽度，w 大于海杂波的尺寸而且小于舰船目标尺寸的一半；对于SAR图像中像素 X，像素 X的亮度值 为利用公式一或公式二得到像素 X的核密度值4(x):
上式中，η是滑动窗Ωχ〇〇内的像素总数，是像素&的亮度值，h是带宽，其大小 根据实际情况确定； 利用下式将像素 X的核密度值转换为空间值Xspatial:
第二步，根据SAR图像每个像素点的亮度值和空间值，计算每个像素点相应的联合值， 得到所有的联合值形成联合图像： 利用下式计算像素 X的联合值x_biMd: Xcombined ranger-spatial (公式四） 利用下式计算像素 X的平均联合值x_biMd:
上式中，Dx(w/2)表示以像素 X为中心，宽度为w/2的滑动窗，表示像素 Xj的 联合值海个像素的平均联合值XrambinJ^成联合图像； 第三步，利用CFAR舰船目标检测方法对联合图像进行检测，得到舰船目标检测结果： 利用双峰法计算阈值或下式确定阈值T :
上式中，PFA根据实际情况和实际需要确定，fpdf(x_binJ是联合图像的概率密度函数； 如果一个像素的联合值1。。_^大于阈值T，则这个像素被认为是舰船目标点；否则，将 被当成是一个背景点。
【专利摘要】本发明提供一种SAR图像双边CFAR舰船目标检测方法。技术方案是：第一步，基于选定的滑动窗计算SAR图像中每个像素点的核密度值，并通过线性变换转换为像素点相应的空间值；第二步，根据SAR图像中每个像素点的亮度值和空间值，计算每个像素点对应的联合值，并由所有的联合值形成联合图像；第三步，利用CFAR舰船目标检测方法对联合图像进行检测，得到舰船目标检测结果。本发明能够减少旁瓣和海杂波的影响，提高舰船目标检测的检测率并降低虚警率，同时具有方法简便、易于实现等优势。
【IPC分类】G06T7-00
【公开号】CN104537675
【申请号】CN201510011762
【发明人】计科峰, 冷祥光, 杨凯, 邹焕新, 雷琳, 孙浩, 李智勇, 周石琳
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月10日