【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达信号处理，具体涉及一种基于sar的三维成像的补偿方法。
技术介绍
1、合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)是一种主动式的对地观测系统，可安装在飞机、卫星、宇宙飞船等飞行平台上，全天时、全天候对地实施观测。在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上，sar都具有独特的优势，因此越来越受到世界各国的重视。然而在实际应用中，由于载体平台受气流影响，会导致雷达运动不稳定，使得天线相位中心的位置偏离理想情况，进而影响回波相位，最终影响成像质量。因此，对sar成像进行相位补偿成为不可缺少的环节。
2、相关技术中对sar成像进行运动补偿，通常是利用现有的运动补偿方法直接对sar的三维成像结果进行相位补偿。但是，直接处理三维成像数据，各个维度的数据相互之间会存在信息冗余和噪声干扰，进行相位补偿时的运算复杂度高，影响计算效率。并且难以提取和突出图像中的关键信息，导致最终补偿后的三维成像效果较差。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于sar的三维成像的补偿方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、本专利技术提供一种基于sar的三维成像的补偿方法，包括：获取sar的三维成像结果；将三维成像结果沿高度向进行拆分，获得多个二维图像；通过预设的运动补偿算法对每个二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像；融合多个补偿后的二维图像，得到补
3、在一些可能的实施方式中，获取sar的三维成像结果，包括：获取sar接收的从成像区域反射回的回波信号；对回波信号进行距离压缩，获得距离压缩后的回波信号；对距离压缩后的回波信号进行方向图因子补偿，获得补偿后的回波信号；获取补偿后的回波信号在oam方位角域的聚焦结果，得到oam方位角域的回波信号；对oam方位角域的回波信号进行压缩聚焦，获得聚焦后的回波信号；获取聚焦后的回波信号在sar方位频域的聚焦结果，得到sar方位频域的回波信号；通过sinc函数的差值处理对sar方位频域的回波信号进行校正，获得校正后的回波信号；对校正后的回波信号进行方位压缩，获得sar的三维成像结果。
4、在一些可能的实施方式中，对校正后的回波信号进行方位压缩，获得sar的三维成像结果，包括：通过匹配滤波器对校正后的回波信号进行处理，获得处理后的回波信号；通过逆傅里叶变换对处理后的回波信号进行方位压缩，获得方位压缩后的回波信号；获取零多普勒时刻的方位压缩后的回波信号，得到sar的三维成像结果。
5、在一些可能的实施方式中，通过预设的运动补偿算法对每个二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像，包括：从多个二维图像中确定满足预设散射强度阈值的强散射点，并将强散射点移至强散射点对应的二维图像中心，得到多个移位后的二维图像；通过加窗处理隔离多个移位后的二维图像的每个距离单元内包含的强散射点，得到加窗处理后的多个二维图像；根据加窗处理后的多个二维图像，确定每个二维图像的第一相位误差；根据第一相位误差对应补偿多个二维图像，获得多个补偿后的二维图像。
6、在一些可能的实施方式中，将强散射点移至强散射点对应的二维图像中心，得到多个移位后的二维图像，包括：
7、对每个二维图像的每个距离单元进行去调频处理，得到每个距离单元去调频处理后的信号；其中，去调频处理后的信号表示为：
8、gj(k)＝ajexp[i(wjkδt+φe(k))]；
9、其中，0≤k≤na-1，k为脉冲索引，na为脉冲总数；0≤j≤nr-1，j是距离单元的索引，nr为距离单元总数；δt表示脉冲重复周期，aj表示回波信号的幅度。wj/2π为散射点中心在方位向的位置分量，φe(k)表示空不变的相位误差；对去调频处理后的信号进行傅里叶变换，得到第一变换信号；将第一变换信号内包含的强散射点移至强散射点对应的二维图像中心，得到移位后的信号；根据每个二维图像的每个距离单元对应的移位后的信号，得到多个移位后的二维图像；根据加窗处理后的多个二维图像，确定每个二维图像的第一相位误差包括：对移位后的信号进行逆傅里叶变换，得到第二变换信号；其中，第二变换信号表示为：
10、sj(k)＝ajexp[iφe(k)]；
11、根据第二变换信号的差分，确定二维图像的每个距离单元的相位误差；其中，二维图像的每个距离单元的相位误差表示为：
12、
13、其中，dj(k)为sj(k)的差分；im[]表示取虚部操作，*表示求信号的复共轭；dj(k)表示为：
14、
15、根据二维图像的每个距离单元的相位误差的平均值，确定每个二维图像的第一相位误差；其中，每个二维图像的第一相位误差表示为：
16、
17、在一些可能的实施方式中，通过预设的运动补偿算法对每个二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像，包括：根据每个二维图像的熵与对应的每个二维图像的相位误差的偏导值确定每个二维图像的第二相位误差；根据第二相位误差对应补偿多个二维图像，获得多个补偿后的二维图像。
18、在一些可能的实施方式中，根据每个二维图像的熵与对应的每个二维图像的相位误差的偏导值确定每个二维图像的相位误差，包括：在每个二维图像的熵为最小值时，将每个二维图像的相位误差的偏导值为0时的相位误差，确定为每个二维图像的第二相位误差；每个第二相位误差表示为：
19、
20、其中，i1(q,k)为补偿后的二维图像的像素值，i1(q,k)表示为：
21、
22、其中，gj(m,k)为距离压缩后的信号，ln[i1(q,k)]为对数函数，为方位向压缩表达式，为补偿的相位，时所述二维图像完全聚焦。
23、在一些可能的实施方式中，通过预设的运动补偿算法对每个二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像之后，方法还包括：确定多个补偿后的二维图像聚焦性能是否满足预设阈值；当聚焦性能不满足预设阈值时，通过预设的运动补偿算法，对补偿后的二维图像进行迭代补偿；当聚焦性能满足预设阈值时，融合多个补偿后的二维图像，得到补偿后的三维成像结果。
24、本专利技术实施例提供的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：
25、在本专利技术中，通过将sar的三维成像数据拆分为沿高度向的多个二维图像，对二维图像进行相位补偿后，融合补偿后的二维图像得到补偿后的sar三维成像结果。如此，能够更好的提取和分离出三维图像不同层面的二维图像中的关键信息，并且将相位补偿过程中数据处理的维度由三维数据转换为二维数据，在提高计算效率的同时能够提升补偿后的三维成像的效果。
26、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于SAR的三维成像的补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取SAR的三维成像结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回波信号表示为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述校正后的回波信号进行方位压缩，获得所述SAR的三维成像结果，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述匹配滤波器表示为：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的运动补偿算法对每个所述二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述强散射点移至所述强散射点对应的二维图像中心，得到多个移位后的二维图像，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的运动补偿算法对每个所述二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述二维图像的熵与对应的每个所述二维图像的相位误差的偏导
10.权利要求7或9述的方法，其特征在于，所述通过预设的运动补偿算法对每个所述二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像之后，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于sar的三维成像的补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取sar的三维成像结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述回波信号表示为：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述校正后的回波信号进行方位压缩，获得所述sar的三维成像结果，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述匹配滤波器表示为：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过预设的运动补偿算法对每个所述二维图像进行相位补偿，获得多个补偿后的二维图像，包括：
7...
【专利技术属性】
技术研发人员：马晖，刘宏伟，周翊，胡敦法，潘浩然，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。