一种合成孔径雷达地面运动目标检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于SAR(synthetic aperture radar,合成孔径雷达）技术领域，设及一种 SAR-GMTI (synthetic aperture radar ground moving target indication，合成孔径雷达 地面运动目标检测）方法。
【背景技术】
[0002] 地面运动目标检测是SAR应用的一个重要领域在军事情报监视、空对地打击和大 范围地面交通监管等领域有着广泛的应用。SAR-GMTI系统通过在飞行平台上搭载两副或 多副SAR天线对运动目标进行检测，现有的SAR-GMTI方法主要为DPCA(displaced地ase centre antenna,偏置天线相位中屯、）方法。
[0003] DPCA方法利用在很短时间间隔内获得的两幅复图像通过杂波对消的方法实现杂 波抑制，进而实现运动目标检测。然而在实际工程中，由于DPCA方法受到通道不平衡和干 设相位整体漂移的限制，通常经过DPCA方法处理后，杂波对消后的幅度图像中杂波残留十 分严重，因此DPCA方法不能将杂波完全抑制，最终导致DPCA方法的地面运动目标检测效果 不理想。现有的DPCA方法不能将杂波完全抑制，影响了运动目标检测效果。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种合成孔径雷达地面运动目标检测方法。该方法具有较好的杂波抑 制效果，能显著抑制杂波残留，可显著提高地面运动目标检测性能。
[0005] 本发明技术方案的基本原理是；通过分析两幅复图像中相同位置区域的杂波相 关性发现，有目标区域和无目标区域的区域杂波相关性不同，而且两幅复图像幅度不平衡 不会引起区域杂波相关性的变化，两幅图像的干设相位整体漂移也不会引起区域杂波相关 性的变化，该样采用区域杂波相关性指标对初步的检测结果做进一步加权处理，就可抑制 通道不平衡和干设相位整体漂移引起的杂波残留，进而达到更优良的地面运动目标检测效 果。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] 假设两副天线在极短的时间间隔（< 10ms)内对同一区域成像获得尺寸相同的两 幅复图像II和I 2,且两幅复图像的对应像素点已完成配准，两幅复图像中相同坐标位置的 像素称为一个像素对。
[000引步骤一：确定区域窗口大小
[0009] 根据SAR图像先验知识，在两幅复图像的相同位置处选定一块无目标均匀杂波区 域，区域尺寸的大小为mXn，m和n的数值根据实际情况确定，m和n必需为奇数，通常初始 值设为5X5。按照下式计算所选定区域两幅复图像的相关系数Pmx。；
[0010]
【主权项】
1. 一种合成孔径雷达地面运动目标检测方法，假设两副天线在极短的时间间隔内对同 一区域成像获得尺寸相同的两幅复图像^和12，且两幅复图像的对应像素点已完成配准， 两幅复图像中相同坐标位置的像素称为一个像素对，其特征在于，包括下述步骤： 步骤一：确定区域窗口大小： 在两幅复图像的相同位置处选定一块无目标均匀杂波区域，区域尺寸的大小为mXn，m和n的数值根据实际情况确定，m和n必需为奇数，按照下式计算所选定区域两幅复图像的 相关系数P
上式中，（?r表示取共轭运算，Ijk，1)和i2(k，1)分别是两幅复图像1:和12中所选 定无目标均匀杂波区域且坐标为（k，1)的像素；判断PmXn是否收敛于1，如果不收敛于1， 则扩大m和n的数值，重新按照公式一计算pmXn值，直至pmXn收敛于1，此时m和n的数 值即为选定的区域窗口尺寸，记为叫和n^ 步骤二：计算两幅复图像每一个像素对的区域相关系数和区域杂波相关系数： 设（i，j)是两幅复图像任意像素的坐标，利用下式计算复图像像素Mi，」）和复图像 像素I2(i，j)之间的区域相关系数/V,,。（O'):
利用下式计算复图像像素Mi，j)和复图像像素I2(i，j)之间的区域杂波相关系数
步骤三：按照下式计算计算像素（i，j)的区域相关比
步骤四：利用下式计算像素（i，j)的区域相关比加权幅度WDPCA(i，j):
步骤五：利用下式计算所有像素的区域相关比加权幅度的均值ETOrcA:
x和y分别是整幅复图像的方位向像素点数和距离向像素点数； 步骤六：目标判决： 将每一个像素的区域相关比加权幅度WDPCA(i，j)与ETOrcA做比较，如果WDPCA(i，j)彡ETOrcA，令WDPCA(i，j) = 1，如果WDPCA(i，j) <ETOrcA，令WDPCA(i，j) = 0 ;最 终区域相关比加权幅度WDPCA(i，j)为1的像素为目标。
【专利摘要】本发明提供一种合成孔径雷达地面运动目标检测方法。技术方案包括下述步骤：步骤一：确定区域窗口大小；步骤二：计算两幅复图像每一个像素对的区域相关系数和区域杂波相关系数；步骤三：计算像素的区域相关比；步骤四：计算像素的区域相关比加权幅度；步骤五：计算所有像素的区域相关比加权幅度的均值；步骤六：目标判决。发明具有较好的杂波抑制效果，能显著抑制杂波残留，可显著提高地面运动目标检测性能。
【IPC分类】G01S13-90
【公开号】CN104569978
【申请号】CN201510043453
【发明人】高贵, 王肖洋, 周石琳, 欧阳克威
【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29日
【申请日】2015年1月28日