收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于SAR成像的海面舰船目标特征参数估计

段崇雯  
【摘要】:海面舰船类别属性的判断,对国家的海防安全和航运交通管理具有重要的意义。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)由于具有全天时、全天候的工作能力和精细的分辨能力,在舰船目标的分类和识别中发挥了巨大作用。利用SAR成像提取的舰船目标特征参数,是对其进行分类识别的重要依据。本文针对星载/机载SAR对海侦察监视的应用背景,从四个方面对高分辨率成像条件下舰船目标特征参数估计技术开展了研究。 考虑到研究中能够获得的实测舰船SAR图像在数量和质量上的不足,采取主要以电磁散射建模仿真数据开展算法研究,并辅以实测图像验证的研究途径。因此,首先对现有的电磁散射建模方法和典型的建模软件进行了概括总结,并对本文所采用的舰船-粗糙面复合模型以及所采用的混合建模技术进行了说明。为了验证该研究途径的可行性,利用几个模型算例,将仿真的雷达散射截面积和SAR图像与经典建模软件的仿真结果以及实测数据成像结果进行了比较。 其次,针对海面舰船目标SAR图像中存在噪声和海浪杂波干扰的问题,研究了以Capon谱估计为主要手段的SAR图像预处理技术。将Capon方法与其他常用谱估计技术进行了比较,并且利用Monte Carlo仿真分析了该方法在提高散射中心分辨率和图像目标-杂波比方面的性能。同时,提出一种迭代式的实现方法,缓解了传统二维Capon谱估计内存消耗过大的问题。进一步地,针对较低目标-杂波比的图像,为提高姿态角估计的稳健性,提出了基于二值图像Radon变换角度熵的姿态角估计技术。 第三,为了研究不同海况条件下由海面反射引起的电磁波多径传播效应对舰船图像及其特征参数估计的影响,在海面满足基尔霍夫近似条件并具有特定波高-斜率联合概率密度函数的假设下,建立了粗糙面上方散射中心雷达回波中多径延迟量的概率模型。在实验部分,分析了该概率模型与散射中心高度,雷达视角,以及海面特征参数之间的关系。作为应用,分别将其用于二维和三维场景下海面舰船目标雷达成像的特征参数估计,并结合海况条件给予不同的处理。 最后,针对从SAR图像中提取的舰船区域长度、宽度和姿态角等二维几何参数存在不确定性,而基于散射中心的三维重构在舰船像存在散焦时又难以开展的问题,给出了一种基于轮廓的舰船目标三维几何特征估计方法。该方法以多幅已知俯仰角的舰船目标SAR图像为基础,利用特征椭圆概括出舰船像的二维几何特征,然后通过重构这些椭圆的三维目标椭球,估计出舰船的三维尺寸和成像雷达的方位角。在实验部分,利用Monte Carlo仿真对影响算法性能的主要因素进行了分析,然后应用多个不同类别舰船模型的仿真SAR图像开展特征参数估计和目标分类实验,对算法的有效性进行了验证。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 席泽敏;卢建斌;赵文强;张明敏;苑秉成;;舰船目标一维距离像的非相干建模计算方法[J];现代雷达;2011年07期
2 张芳,王岳环;基于显著特征引导的红外舰船目标快速分割方法研究[J];红外与激光工程;2004年06期
3 王晨;王军锋;;一种舰船目标SAR图像的仿真方案[J];信息技术;2007年08期
4 廖小芳;王小青;陈永强;;舰船目标机载ISAR成像的最优观测角研究[J];现代雷达;2010年01期
5 徐佳龙;;机载雷达海面舰船目标ISAR成像技术研究[J];现代雷达;2010年04期
6 杨明月;杨卫平;;复杂海天背景下红外舰船目标的自动检测方法[J];红外与激光工程;2008年04期
7 陈青华;谢晓方;李宗升;郭天杰;;舰船目标红外视景仿真研究[J];红外与激光工程;2008年S2期
8 何友金;毛剑英;谭伟;;海面岛礁背景下舰船红外自动识别技术研究[J];光电技术应用;2010年04期
9 蔡彦宁;种劲松;;舰船目标三维转动SAR成像仿真研究[J];计算机仿真;2011年03期
10 陈秋菊;杜小勇;胡卫东;郁文贤;;面向识别的雷达舰船目标低分辨回波仿真技术[J];计算机仿真;2007年07期
11 张天序;宋成军;杨卫东;;舰船目标雷达视景仿真研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年10期
12 艾淑芳;张国华;;海面杂波背景下红外图像中舰船目标的检测[J];红外与激光工程;2007年S2期
13 陈健;王永明;赵革;王春虎;;舰船目标特性研究综述[J];舰船电子工程;2008年05期
14 种劲松,朱敏慧;合成孔径雷达图像舰船目标检测与分析[J];现代雷达;2003年08期
15 瞿继双;瞿松柏;王自杰;;基于特征的模糊神经网络遥感图像目标分类识别[J];遥感学报;2009年01期
16 邹焕新,匡纲要,蒋咏梅,郑键;一种基于矩不变的SAR海洋图像舰船目标检测算法[J];计算机工程;2003年17期
17 傅强,郭修煌;一种舰船雷达目标自动识别系统[J];舰船电子对抗;1994年04期
18 王玉菊;王学军;岳丽军;莫钦华;;多星对舰船目标联合探测能力研究[J];计算机仿真;2010年07期
19 马长征,张守宏;舰船目标单脉冲雷达三维成像技术[J];电子与信息学报;2000年03期
20 张云;姜义成;李宏博;;一种改善SAR对舰船目标成像质量的新方法研究[J];电波科学学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陆斌;;舰船红外图像实时识别方法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
2 张云;赵昕;姜义成;;舰船目标的分数阶自相关瞬时成像算法研究[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
3 卢再华;张志宏;顾建农;;航行船舶引起河岸微幅地震波的试验结果分析[A];水下声系统会议论文集[C];2006年
4 郭海涛;;舰船红外图像处理研究的军事意义和现状[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
5 陈青华;谢晓方;李宗升;郭天杰;;舰船目标红外视景仿真研究[A];第二届红外成像系统仿真测试与评价技术研讨会论文集[C];2008年
6 艾淑芳;张国华;;海面杂波背景下红外图像中舰船目标的检测[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
7 洪志令;姜青山;董槐林;王声瑞;;基于多阈值分割的快速舰船目标检测方法[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
8 李文武;李智勇;粟毅;;一种联合灰度和纹理特征的光学图像舰船目标检测方法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
9 杜琳琳;任艳;陈曾平;;舰船目标ISAR成像多普勒特性分析[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 王卫华;何艳;牛照东;陈曾平;;基于兴趣区分割的红外舰船目标实时检测算法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 段崇雯;基于SAR成像的海面舰船目标特征参数估计[D];国防科学技术大学;2013年
2 刘承兰;干涉逆合成孔径雷达(InISAR)三维成像技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
3 种劲松;合成孔径雷达图像舰船目标检测算法与应用研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
4 雷琳;多源遥感图像舰船目标特征提取与融合技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
5 周忠根;天波超视距雷达瞬态干扰抑制和目标检测方法[D];西安电子科技大学;2013年
6 邢孟道;基于实测数据的雷达成像方法研究[D];西安电子科技大学;2002年
7 伍光新;谐振区雷达目标特征提取与目标识别研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 游伟;天波超视距雷达信号处理理论与算法研究[D];电子科技大学;2013年
9 汪玲;逆合成孔径雷达成像关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年
10 高昭昭;高分辨ISAR成像新技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白海娟;舰船目标卫星遥感影像识别特征分析方法研究[D];电子科技大学;2013年
2 金文超;基于复杂背景的光学遥感图像舰船目标检测技术[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 郑义成;卫星探测舰船目标效能评估技术研究[D];电子科技大学;2012年
4 施鹏;基于光学遥感图像的舰船目标自动检测技术[D];中国科学技术大学;2010年
5 李昂;面向特定地域变化检测的遥感图像知识挖掘技术[D];国防科学技术大学;2012年
6 李翠红;复杂海天背景红外舰船目标自动检测方法研究[D];湖南师范大学;2012年
7 陈海亮;基于特征的光学遥感图像舰船目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 许军毅;光学卫星遥感图像舰船目标检测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 刘世军;海空背景下红外舰船目标识别方法研究[D];电子科技大学;2011年
10 曾蕾;基于航天可见光遥感图像的舰船目标检测和速度估算方法[D];西安电子科技大学;2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 特红记者 赵庆钏;美俄主战鱼雷一瞥[N];中国船舶报;2000年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978