观测目标三维散射信息的确定方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种观测目标三维散射信息的确定方法、装置、设备及介质，该确定方法采用基于形态学正则化的SAR层析成像方式实现，确定方法包括：利用观测目标单个像素点中强散射点较少的稀疏特性和目标散射系数在空间结构上具有连续性的特点，结合L1正则项和形态学正则项，构建基于形态学正则化的SAR层析成像模型；基于几何约束的交替方向乘子算法求解SAR层析成像模型，确定观测目标的三维散射信息。该确定方法、装置、设备及介质能够提高重构目标的定位准确度，增强重构目标在结构上的连续性，获得更精确的三维散射信息。获得更精确的三维散射信息。获得更精确的三维散射信息。

【技术实现步骤摘要】
观测目标三维散射信息的确定方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及雷达数据成像
，尤其涉及一种观测目标三维散射信息的确定方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)是一种主动微波遥感手段，与光学遥感相比，信号穿透力强，具有全天时全天候的对地观测能力，是对地观测的重要手段之一。SAR层析(SAR Tomography)成像技术将合成孔径原理扩展到高程向，利用对同一场景观测获得的多幅配准的不同视角下的二维SAR复图像数据在高程向上进行孔径合成以获取高程向信息，从而获得观测目标的三维散射信息。
[0003]随着SAR层析成像技术的不断发展，其对成像精度的要求越来越高。传统的SAR层析成像方法包括波束形成(Beamforming，BF)算法以及谱估计算法，受基线数目以及其分布状态的影响，当基线间隔不满足奈奎斯特采样定理时，层析向的分辨率就会降低，从而造成层析向模糊成像。并且，当回波数据在欠采样的条件下时，BF算法的成像分辨率会受到瑞利准则的限制。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种观测目标三维散射信息的确定方法，其特征在于，所述确定方法采用基于形态学正则化的SAR层析成像方式实现，所述确定方法包括：利用所述观测目标单个像素点中强散射点较少的稀疏特性和目标散射系数在空间结构上具有连续性的特点，结合L1正则项和形态学正则项，构建基于形态学正则化的SAR层析成像模型；基于几何约束的交替方向乘子算法求解所述SAR层析成像模型，确定所述观测目标的三维散射信息。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述构建基于形态学正则化的SAR层析成像模型包括：对于SAR层析的第m个观测通道，对所述观测目标的后向散射系数沿着高程向积分，得到第m个观测通道的连续回波信号；对第m个观测通道的连续回波信号进行离散化，得到第m个观测通道的离散回波信号；根据所述离散回波信号、所述L1正则项和所述形态学正则项构建基于形态学正则化的SAR层析成像模型。3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，所述离散回波信号为：其中，y
m
为第m个通道SAR层析得到的离散回波信号，m＝1,2，...，M，M为SAR层析的观测通道数，s
n
表示高程向范围内第n个离散点的高程值，n＝1，2，...，N，N为沿高程向的离散化个数，γ(s
n
)为观测目标在高程值s
n
的散射系数，ξ
m
＝
‑
2b
m
/λr表示高程向频率，b
m
为第m个通道基线与参考基线的垂直距离，λ为波长，r为SAR雷达与观测目标的斜距，ε
m
为第m个通道的噪声干扰项。4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述基于形态学正则化的SAR层析成像模型为：为：γ＝[γ(s1)，γ(s2)，...，γ(s
N
)]
T
y＝[y1，y2，...，y
m
]
T
其中，y为观测目标的观测向量，Φ为稀疏观测矩阵，γ为观测目标沿高程向的散射系数向量，ε为噪声干扰向量，g(γ)为形态学正则项，λ1为L1正则项的参数，λ2为形态学正则项的参数，α为权重参数，1为全1列向量，选取三维球体作为结构元素，为结构元素的尺寸，
和分别表示形态学开运算和关运算。5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于，所述基于几何约束的交替方向乘子算法求解所述SAR层析成像模型，确定所述观测目标的三维散射信息包括：定义并初...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洁，张冰尘，李志远，刘杰，麻丽香，吴一戎，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：