【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波成像
，具体地说是一种能在成像的同时抑制相干斑的高分辨合成孔径雷达SAR成像方法，可用于地球遥感，军事侦察等领域。
技术介绍
相对于光学传感器，合成孔径雷达具有全天时全天候对地观测能力，因而被广泛应用于地球遥感、海洋研究、资源勘探、军事侦察等领域。近年来涌现的稀疏表示理论指出，若某高维信号本身是稀疏的或在某个变换域下能够稀疏表示，可以通过一个与变换域不相关的观测矩阵将该信号投影到低维空间上，并通过优化方法实现高概率信号重建。在稀疏表示理论的推动下，相关学者提出压缩合成孔径雷达能在较少的信号采样数据条件下实现目标的成像处理，解决了 SAR成像系统面临的高速数据采集、大量数据存储与传输问题。但是，由于合成孔径雷达是一种相干成像系统，成像结果不可避免的含有相干斑噪声，相干斑的存在严重影响了 SAR图像后期的检测、分类与识别。目前针对这个问题有两种解决方法。第一种方法 是先进行SAR成像，接着对SAR图像去相干斑。然而这两个相互独立的处理方式不但增加了系统的成本和处理时间，而且使得获取高分辨SAR图像的难度增大，因为在进行SAR图像去...
【技术保护点】
一种基于图像稀疏域噪声分布约束的合成孔径雷达成像方法，包括如下步骤：(1)载机沿预定航迹飞行，成像雷达向待成像区域以固定的脉冲重复频率发射线性调频信号并接收回波，对回波信号进行混频和低通滤波处理，获得用于成像的回波信号：其中A为观测矩阵，g表示含有相干斑噪声的目标场景图像，为接收机噪声；(2)将含有相干斑噪声的目标场景图像g表示为成像区域散射系数构成的不含相干斑噪声的待重建图像f与相干斑噪声nσ的乘积式：g＝fnσ，对该式进行对数变换log(g)＝log(f)+log(nσ)，并记y＝log(f)为待重建图像的对数图像；(3)根据回波信号r，观测矩阵A，待重建图像的对数图像...
【技术特征摘要】
1.一种基于图像稀疏域噪声分布约束的合成孔径雷达成像方法，包括如下步骤: (1)载机沿预定航迹飞行，成像雷达向待成像区域以固定的脉冲重复频率发射线性调频信号并接收回波，对回波信号进行混频和低通滤波处理，获得用于成像的回波信号:r = /Ig+ ?，其中a为观测矩阵，g表示含有相干斑噪声的目标场景图像，?为接收机噪声； (2)将含有相干斑噪声的目标场景图像g表示为成像区域散射系数构成的不含相干斑噪声的待重建图像f与相干斑噪声η。的乘积式:g = fn。，对该式进行对数变换log(g)=log(f)+log(n。)，并记y = log(f)为待重建图像的对数图像； (3)根据回波信号r，观测矩阵A，待重建图像的对数图像y，构建如下目标函数式: 2.根据权利要求1所述的基于图像稀疏域噪声分布约束的合成孔径雷达成像方法，其中第(5)步所述的用K均值聚类方法将子图像块Y聚为K类，按如下步骤进行: (5a)对子图像块Y进行高通滤波处理，记滤波后的子图像块为P?其中V-是第i个子图Yi滤波后的子图像块，i = 1，2，...，L ; (5b)用K均值聚类的方法对滤波后的子图像块Yh进行聚类: (5bl)随机选取滤波后的子图像块Yh中的K个子图作为初始聚类的几何中心，其中K为聚类总数； (5b2)计算滤波后的子图像块Yh中的每一个子图到所有几何中心的欧氏距离，并将该子图归入欧氏距离最小的聚类中； (5b3)计算每一个聚类里面所有图像块的均值，得到新的几何中心； (5b4)重复(5b2)-(5b3)，经过12次迭代，将滤波后的子图像块Yh聚为K类IC1, C2，…，Cq,...，CK}，q= 1,2, -,K； (5c)根据子图像块Y滤波前后的一一对应关系，将相应的子图像块Y直接划分为K类{S1; S2,…，Sq,…，Sj ,其中Sq表不第q个聚类，q = 1,2,…，K。3.根据权利要求1所述的基于图像稀疏域噪声分布约束的合成孔径雷达成像方法，其中步骤(6)所述的用主成分分析的方法计算得到每一个聚类的子字典D,，按如下步骤进行: (6a)计算子图像块Y的第q个聚类Sq的协方差矩阵Ψ, = Sq* (Sq)T, q= 1,2,…，K，其中T表示矩阵转置，K表示聚类总数； (6b)对协方差矩阵Ψ,进行奇异值分解，将其分解为正交矩阵Dq，特征值矩阵Aq及正交矩阵\，即Ψ, = DqA JqH，其中H表示共轭转置，取正交矩阵Dq为聚类Sq的子字典。4.根据权利要求1所述的基于图像稀疏域噪声分布约束的合成孔径雷达成像方法，其中步骤(7)所述的用稀疏域非局部均值的方法计算第i个子图Ji对应的最终重建子图的稀疏表示系数估计值6，按如下步骤进行: (7a)计算子图yi与其周围大小为wXw的正方形邻域内所有子图的欧氏距离，并保留欧氏距离最小的P个子图，记为={ Vii, yn,--,Vij,-,Vw) , Yij是子图Ji的第j个相似子图，j = 1,2, , P,其中w是正方形邻域的边长，￡是包含于符号； (7b)计算子图...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵光辉，王成龙，罗喜，石光明，沈方芳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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