基于加权联合稀疏的SAR三维成像方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于加权联合稀疏的SAR三维成像方法及系统，涉及合成孔径雷达数字信号处理技术领域，包括：步骤S1：获取高度维各阵元对应的多幅SAR图像，并对SAR图像进行配准、去斜处理；步骤S2：将SAR高程向聚焦表征为从离散采样频谱中恢复原始信号的过程；步骤S3：引入邻域像素间高程的一致性假设，并使用重加权后的范数来刻画联合的稀疏分布；步骤S4：使用拉格朗日乘数法将限制条件转换为惩罚项，建立优化模型；步骤S5：根据优化模型，利用拟牛顿法迭代求解实现高度维的成像，获取AR高程向成像结果；步骤S6：对SAR高程向成像结果进行几何校正得到最终三维成像结果。本发明专利技术相比于传统方法，具有三维成像效果更好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成孔径雷达数字信号处理，具体地，涉及一种基于加权联合稀疏的sar三维成像方法及系统。

技术介绍

1、合成孔径雷达(synthetic aperture radar，sar)是一种可以全天时工作的主动式微波成像雷达，常规的合成孔径雷达在距离向通过对大带宽信号进行脉冲压缩，以及在方位向形成合成孔径得到二维分辨能力。

2、层析合成孔径雷达(tomographic synthetic aperture radar，tomosar)在sar二维成像能力的基础上，通过多次航过的方式或利用阵列天线在高程向形成合成孔径，获得第三维(高程维)的分辨能力，具备对场景距离-方位-高程三维分辨能力，大大扩展了sar成像技术的应用范围。

3、层析sar三维成像能够从根本上解决二维sar图像中，到雷达距离和方位位置相同但高度不同的散射点聚焦在同一像素点产生的叠掩问题，提供更丰富的信息。但是实际应用中高度维形成的阵列阵元数往往较少、且分布不均匀，高程维聚焦难度较大，采用传统的三维成像方法得到的三维成像结果中存在分辨率低、旁瓣高等问题，难以达到理想本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于加权联合稀疏的SAR三维成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于加权联合稀疏的SAR三维成像方法，其特征在于，所述步骤S1包括：处理后SAR图像某个像素由不同高度上的N个散射体回波组成；像素值g(m)视为回波沿高程向h的后向散射系数积分：

3.根据权利要求1所述的基于加权联合稀疏的SAR三维成像方法，其特征在于，所述步骤S2包括：SAR处理离散样本，图像序列中某个通道的像素值实际上是目标后向散射函数γ(h)频谱在空间频率ξm上的离散采样值，考虑实际录取数据过程中伴随的噪声ε，离散采样过程被表征为：

4.根据权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于加权联合稀疏的sar三维成像方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于加权联合稀疏的sar三维成像方法，其特征在于，所述步骤s1包括：处理后sar图像某个像素由不同高度上的n个散射体回波组成；像素值g(m)视为回波沿高程向h的后向散射系数积分：

3.根据权利要求1所述的基于加权联合稀疏的sar三维成像方法，其特征在于，所述步骤s2包括：sar处理离散样本，图像序列中某个通道的像素值实际上是目标后向散射函数γ(h)频谱在空间频率ξm上的离散采样值，考虑实际录取数据过程中伴随的噪声ε，离散采样过程被表征为：

4.根据权利要求1所述的基于加权联合稀疏的sar三维成像方法，其特征在于，所述步骤s3包括：引入邻域像素间高程的一致性假设，即认为中心像素单元及周围l个像素具有相同的高程分布，并使用重加权后的l1,2范数来刻画联合的稀疏分布，表示为：

5.根据权利要求4所述的基于加权联合稀疏的sar三维成像方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，郑世超，曾朝阳，陈翔，孙颖，徐刚，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：