【技术实现步骤摘要】
一种局域图像指标最优化的多角度SAR图像融合方法
本专利技术属于成像雷达探测领域,同时还属于图像融合处理领域,尤其涉及一种局域图像指标最优化的多角度SAR图像融合方法。
技术介绍
合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,以下简称SAR)作为主动式微波传感器,充分利用了脉冲压缩技术、合成孔径原理以及信号相干处理方法,能够以真实小孔径天线获取距离向和方位向二维高分辨的雷达图像,可实现全天时、全天候的目标观测,可透过地表和植被获取目标信息,可跟踪测量目标的散射特性,还可实现对机动目标的成像识别。这些特点使其一跃成为现代军事侦察的主要工具,其获取的高分辨雷达图像极大地推进了军事活动的信息化进程并深刻改变了现代战争的形态。但是,经典SAR的直线观测几何仅能获取目标在较小方位角度内的散射信息,其“距离-多普勒”成像原理以及特殊的侧视成像探测模式,导致输出图像不可避免地存在目标遮挡、探测阴影(盲区)和目标叠掩等固有问题,给系统对目标检测与识别带来了不利影响。例如,SAR图像中由于遮挡造成的阴影区域成为探测的盲区,无法提供该部分的目标信息,而叠掩现象使得不同空间位置的目标散射信息相互叠加在同一个分辨单元内,严重时甚至会对感兴趣的目标散射信息产生遮盖,导致系统对目标检测和识别的正确率大大降低。在军事侦察中,准确而全面地了解战场环境和获取重点目标的信息非常重要,上述问题让成像效果大打折扣,大大降低了SAR在城市、山地等复杂场景下成像结果的实用性和可读性,严重制约了SAR的探测性能。为进一步提升SAR在城市、山地等复杂场景下的探测性能及应用效能,提高SAR全 ...
【技术保护点】
一种局域图像指标最优化的多角度SAR图像融合方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:确定成像平面,并采用时域快速后向投影算法在与成像平面相对应的成像网格上完成N个单一视角SAR数据的相干累积处理,得到N幅单一视角SAR图像,其中N至少为3;步骤2:对各幅单一视角SAR图像实施去相干斑滤波处理;步骤3:对各幅相干斑滤波处理后的单一视角SAR图像分别进行大尺度降质处理,得到N幅粗分辨率的降质图像I
【技术特征摘要】
1.一种局域图像指标最优化的多角度SAR图像融合方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:确定成像平面,并采用时域快速后向投影算法在与成像平面相对应的成像网格上完成N个单一视角SAR数据的相干累积处理,得到N幅单一视角SAR图像,其中N至少为3;步骤2:对各幅单一视角SAR图像实施去相干斑滤波处理;步骤3:对各幅相干斑滤波处理后的单一视角SAR图像分别进行大尺度降质处理,得到N幅粗分辨率的降质图像Ic;步骤4:采用滑动窗口法,以降质图像Ic各像素为中心,计算滑动窗口内的图像能量,得到能量图Ec;步骤5:根据能量图Ec和单一视角SAR图像的统计分布特性,确定各幅单一视角SAR图像的阈值Lc并完成二值分割;其中,如果任一像素点的像素值大于Lc,则该像素属于叠掩区,否则属于非叠掩区;步骤6:在N幅不同的方位视角下的单一视角SAR图像中任选2幅,根据各自的二值分割结果,对叠掩区和非叠掩区图像分别进行两两交叉融合处理,并存储每次操作所得的交叉融合图像If,得到新的像素级融合图像集∪If;其中:任一成像网格位置如果属于两幅单一视角SAR图像的公共叠掩区,则取两个成像网格上较小的像素值作为输出的融合图像相同网格位置上的像素值;如果像素值相等,则任取其中一个成像网格上的像素值作为输出的融合图像相同网格位置上的像素值;任一成像网格位置如果在其中一幅单一视角SAR图像属于叠掩区,在另一幅单一视角SAR图像属于非叠掩区,则取属于非叠掩区的成像网格上的像素值作为输出的融合图像相同网格位置上的像素值;任一成像网格位置如果属于两幅单一视角SAR图像的公共非叠掩区,则取两个成像网格上较大的像素值作为输出的融合图像相同网格位置上的像素值;如果像素值相等,则任取其中一个成像网格上的像素值作为输出的融合图像相同网格位置上的像素值;步骤7:采用滑动窗口法遍历每一幅交叉融合图像If的所有像素,计算交叉融合图像If各个像素的局部图像特征;其中局部图像特征包括对比度、图像熵以及全变分;步骤8:对比各幅交叉融合图像If相同位置的像素,将局部图像特征最优的像素作为最终的融合图像Iopt对应网格的像素,直至输出整幅融合图像Iopt;其中,局部图像特征最优包括对比度最大、图像熵最小以及全变分最大。2.如权利要求1所述的一种局域图像指标最优化的多角度SAR图像融合方法,其特征在于,步骤7所述的采用滑动窗口法计算局部图像特征具体为:所述滑动窗口依次在各幅交叉融合图像If上逐像素移动,以每个像素为中心计算窗口内局部图像的对比度、图像熵以及全变分,直至滑动窗口的中心遍历所有像素;具体的计算过程是:Imax=max[I(i,j)],i=1,2,3,......nw;j=1,2,3,......nwImin=min[I(i,j)],i=1,2,3,......nw;j=1,2,3,......nw
【专利技术属性】
技术研发人员:尹灿斌,冉达,劳国超,
申请(专利权)人:中国人民解放军装备学院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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