港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质技术方案

本申请公开了港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质，方法包括：获取港口目标图像，港口目标图像为合成孔径雷达图像；对港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像；识别方向位子孔径图像中的擦抹区域；根据雷达回波信号参数构建陷波滤波器；采用陷波滤波器对方向位子孔径图像中的擦抹区域进行擦抹效应抑制校正。本申请利用时频分析思想，采用子孔径处理方法计算逆相关因子并通过阈值判断分离擦抹误差区域，构建的自适应陷波滤波器对多径传输信号频谱进行滤波处理，有效实现图像擦抹效应精确校正。有效实现图像擦抹效应精确校正。有效实现图像擦抹效应精确校正。

【技术实现步骤摘要】
港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质


[0001]本申请涉及图像处理
，特别涉及港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]星载合成孔径雷达(SAR)可实现高分辨率、宽覆盖条件下全天时、全天候观测。利用上述星载SAR观测优势可以实现海洋目标高分辨率监测。但由于海面作为海洋区域SAR图像的背景，其空时特性极为复杂，会造成港口附近的人工目标与海浪之间产生多重复杂的多径传输回波，造成目标图像出现散焦误差，称为擦抹效应。擦抹效应会严重影响目标成像质量，制约后续对目标信息提取与应用等方面。
[0003]现有研究提出的解决方案中，利用海上目标与背景海面间成像几何关系，精确估计雷达回波在海上目标与海面之间多次反射路径，基于最小熵等判别准则，通过反解运算实现多径传输引起的散焦误差补偿，这种方法无法解决由海浪随机起伏引起的时变多径传输误差所导致的擦抹效应。而且，现有技术需建立在简单场景下稀疏海洋目标的假设条件下，借助目标、海面及雷达间精确几何关系计算多径传输误差，而无法实现对复杂场景下的擦抹效应实现精确校正，鲁棒性低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质，用以解决现有技术无法解决由海浪随机起伏引起的时变多径传输误差所导致的擦抹效应以及无法实现对复杂场景下的擦抹效应实现精确校正、鲁棒性低的问题。
[0005]一方面，本申请实施例提供了港口目标擦除效应校正方法，包括：
[0006]获取港口目标图像，港口目标图像为合成孔径雷达图像；
[0007]对港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像；
[0008]识别方向位子孔径图像中的擦抹区域；
[0009]根据雷达回波信号参数构建陷波滤波器；
[0010]采用陷波滤波器对方向位子孔径图像中的擦抹区域进行擦抹效应抑制校正。
[0011]另一方面，本申请实施例还提供了港口目标擦除效应校正系统，包括：
[0012]图像获取模块，用于获取港口目标图像，港口目标图像为合成孔径雷达图像；
[0013]图像分解模块，用于对港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像；
[0014]擦抹识别模块，用于识别方向位子孔径图像中的擦抹区域；
[0015]滤波器构建模块，用于根据雷达回波信号参数构建陷波滤波器；
[0016]图像校正模块，用于采用陷波滤波器对方向位子孔径图像中的擦抹区域进行擦抹效应抑制校正。
[0017]另一方面，本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存
储有多条计算机指令，该多条计算机指令用于使计算机执行上述的方法。
[0018]本申请中的港口目标擦除效应校正方法、系统及计算机存储介质，具有以下优点：
[0019]1、具有擦抹效应误差校正精度高的优点。由于采用基于方位频谱陷波滤波处理技术，充分利用擦抹效应误差与图像背景斑点噪声频谱能量的不同，设计自适应滤波器可以实现擦抹效应误差精确校正。
[0020]2、具有适用性强鲁棒性高的优点。本申请结合雷达载频、分辨率以及星地几何等雷达回波信号参数设计自适应陷波滤波器，可针对不同波段、分辨率等条件下的雷达图像进行擦抹效应误差校正，具有极强的平台适用性与鲁棒性。
[0021]3、具有处理方法简单便捷的优点。本申请采用纯SAR信号处理技术，相比较现有处理技术，无需布设额外的测量设备，仅依靠所获取的SAR图像数据设计自适应滤波方法即可实现擦抹效应误差精确校正。
[0022]4、具有图像全场景统一处理的优点。本申请采用方位频域信号处理思想，解决了雷达图像中擦抹效应误差空域随机分布的问题，相比较现有处理技术，可以针对整幅SAR图像所包含的所有擦抹效应误差区域进行滤波处理，一次性实现所有区域误差校正。
[0023]5、具有处理方法自动性高的优点。本申请综合采用自适应陷波滤波与逆相关因子处理，通过信号频谱特性实现擦抹区域误差自动识别与校正，相比较现有处理技术，无需依靠人眼判决进行擦抹区域的识别与划分，可实现擦抹误差全自动化校正处理。
[0024]6、具有雷达图像擦抹效应误差实时观测的优点。本申请基于星载SAR图像进行校正处理，相比较现有测量技术，可以通过星上实时处理设备对所获取的SAR图像进行处理得到实时误差校正处理结果。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请实施例提供的港口目标擦除效应校正方法的流程图；
[0027]图2为本申请实施例提供的校正前的港口目标图像；
[0028]图3为本申请实施例提供的校正后的港口目标图像。
具体实施方式
[0029]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030]图1为本申请实施例提供的港口目标擦除效应校正方法的流程图。本申请实施例提供了港口目标擦除效应校正方法，该方法包括：
[0031]S100，获取港口目标图像，港口目标图像为合成孔径雷达图像。
[0032]示例性地，本申请中的方法可以应用在卫星上，因此卫星通过星载合成孔径雷达
获得港口目标图像后，可以采用本申请提供的方法对港口目标图像进行实时的校正处理，达到实时观测和处理的效果。
[0033]S110，对港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像。
[0034]示例性地，S110具体包括：沿每个距离采样时刻对港口目标图像进行快速傅里叶变换(FFT)，获取方位向分解频谱；根据设定的子频谱划分个数，对方位向分解频谱进行分割处理，确定各频谱的子带数据，获得多个方位向的分解子频谱；沿每个距离采样时刻对分解子频谱进行快速傅里叶逆变换(IFFT)处理，获得方位向子孔径图像。
[0035]本申请通过对港口目标图像进行多方位向的分割，降低了港口图像中背景斑点噪声能量对擦抹区域筛选的影响，而且，采用方位频域信号处理思想，解决了雷达图像中擦抹效应误差空域随机分布的问题，相比较现有处理技术，可以针对整幅港口目标图像所包含的所有擦抹区域进行滤波处理，一次性实现所有擦抹区域的误差校正。
[0036]S120，识别方向位子孔径图像中的擦抹区域。
[0037]示例性地，S120具体包括：确定方位向子孔径图像的逆相关因子；根据逆相关因子以及设定的阈值识别方向位子孔径图像中的擦抹区域。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.港口目标擦除效应校正方法，其特征在于，包括：获取港口目标图像，所述港口目标图像为合成孔径雷达图像；对所述港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像；识别所述方向位子孔径图像中的擦抹区域；根据雷达回波信号参数构建陷波滤波器；采用所述陷波滤波器对所述方向位子孔径图像中的擦抹区域进行擦抹效应抑制校正。2.根据权利要求1所述的港口目标擦除效应校正方法，其特征在于，所述对所述港口目标图像沿每个距离采样时刻进行分解，获得方向位子孔径图像，包括：沿每个距离采样时刻对所述港口目标图像进行快速傅里叶变换，获取方位向分解频谱；根据设定的子频谱划分个数，对所述方位向分解频谱进行分割处理，确定各频谱的子带数据，获得多个方位向的分解子频谱；沿每个距离采样时刻对所述分解子频谱进行快速傅里叶逆变换处理，获得所述方位向子孔径图像。3.根据权利要求1所述的港口目标擦除效应校正方法，其特征在于，所述识别所述方向位子孔径图像中的擦抹区域，包括：确定所述方位向子孔径图像的逆相关因子；根据所述逆相关因子以及设定的阈值识别所述方向位子孔径图像中的擦抹区域。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：梅建群，钟韬，陈国伟，张鹏，邓川，潘思琦，胡正龙，刘怡鸣，
申请(专利权)人：交通运输部东海航海保障中心上海航标处，
类型：发明
国别省市：