發(fā)布時間：2021-09-01 02:27

　　視頻合成孔徑雷達（SAR）技術(shù)將觀測場景的動態(tài)信息以視頻方式呈現(xiàn)出來,其高幀率成像特性有利于實現(xiàn)對地面機動目標(biāo)的實時探測。視頻SAR信號處理關(guān)鍵技術(shù)主要包括高幀率成像處理算法和運動目標(biāo)檢測技術(shù)等。該文對視頻SAR成像處理進行了探討,給出了兩種典型視頻SAR成像處理仿真數(shù)據(jù)結(jié)果,詳細分析了視頻SAR陰影形成機理和對動目標(biāo)檢測性能的影響,并將基于機器學(xué)習(xí)的視頻SAR陰影目標(biāo)檢測技術(shù)與經(jīng)典處理方法在實際數(shù)據(jù)上進行了驗證對比。 

【文章來源】：雷達學(xué)報. 2020,9(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

視頻SAR成像處理中孔徑劃分示意圖

在視頻SAR中，極高的工作頻率使運動目標(biāo)回波的多普勒調(diào)制對目標(biāo)運動極為敏感，很小的運動也會導(dǎo)致目標(biāo)像發(fā)生很大偏移和散焦，從而在圖像序列中留下能夠反映真實位置及狀態(tài)信息的陰影。一方面，動目標(biāo)產(chǎn)生的陰影與其背景區(qū)域的對比度及陰影強度沿運動方向的梯度信息與目標(biāo)速度有密切關(guān)系。另一方面，由于單幀圖像的合成孔徑時間較短，動態(tài)陰影亦反映了運動目標(biāo)在場景中的瞬時位置。利用視頻SAR中的動態(tài)陰影進行動目標(biāo)檢測是SAR運動目標(biāo)檢測的新途徑。該技術(shù)與傳統(tǒng)基于多普勒處理的技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可較大程度擴展動目標(biāo)可檢測速度范圍并提高穩(wěn)健性。圖3 第20幀SAR圖像及其局部放大圖

圖2 第10幀SAR圖像及其局部放大圖視頻SAR中的動目標(biāo)陰影產(chǎn)生受到多種因素的影響。一方面，陰影的檢測基于一定背景雜波和噪聲條件下，如果背景雜波較弱或陰影區(qū)域噪聲較強，則很難從背景雜波區(qū)域提取出陰影。需要指出，如果目標(biāo)的雷達散射截面(Radar Cross Section,RCS)弱于噪聲等效后向散射系數(shù)時，動目標(biāo)難以產(chǎn)生陰影。因此，視頻SAR系統(tǒng)一般要求較高的系統(tǒng)靈敏度。另一方面，當(dāng)運動目標(biāo)速度較慢時目標(biāo)像可能被有效積累起來，因而不能形成陰影，又或者當(dāng)運動目標(biāo)速度過快時，目標(biāo)可能迅速駛過一片區(qū)域，導(dǎo)致大部分地物雜波被相干積累，導(dǎo)致產(chǎn)生的陰影不夠明顯，這些情況均會導(dǎo)致最終檢測失效。此外，運動目標(biāo)的像也可能發(fā)生散焦和混疊并使彌散的能量覆蓋在陰影區(qū)域從而影響檢測性能。


本文編號：3376097