下视景象匹配技术研究

本文着重介绍下视景象匹配系统的定位原理、基本组成、影响匹配性能因素分析与性能估计，以及提高匹配性能的方法，最后指出研制下视景象匹配系统的技术关键。     

景象匹配区选择方法研究

通过试验研究了景象匹配概率与实时图的独立像元数、方差、纹理能量比和互相关峰等图像特征的关系,并以此提出了基于这些图像特征的景象匹配区选择方法。图像测试结果表明,该方法可以成功地规划出满足要求的景象匹配区。     

SAR系统分辨率对景象匹配概率的影响

该文阐述了SAR系统分辨率对图像功率谱的影响。基于负指数函数模型,对SAR图像1维周向功率谱进行了理论建模,推导出匹配信噪比与系统分辨率之间的关系。从自相关函数方面入手,推导出SAR系统分辨率与独立像元数的理论关系公式,进而分析了SAR系统分辨率对图像独立像元数的影响。最终建立了SAR系统参数与匹配概率之间的联系。通过仿真分析及真实SAR图像的试验,结果表明：该理论模型可以很好地描述SAR系统分辨率与匹配信噪比和图像独立像元数之间的关系,为基于SAR的景象匹配自主导航系统的参数设计提供理论基础。     

穿越式景象匹配策略研究

目前的匹配算法对于景物丰富的目标区域,能够取得不错的匹配效果,但是对于景物贫乏的目标区域,匹配的精度比较低.针对这种情况,提出了穿越式匹配策略的方案,确定了匹配基元的选取准则,进行了相关匹配基元选取的研究.     

采用FMT的实时景象匹配关键技术

对于具有旋转和缩放的图像,为了解决景象匹配技术在硬件平台上的实时实现问题,分别从软件和硬件两个方面对系统进行设计:软件方面,改进传统的傅里叶梅林变换(FMT),并减少细节信息对计算结果的影响;硬件方面,采用DSP TMS320C6416为核心处理器,利用其片内存储空间大,运算速度快的特点,并利用数字信号处理支持库中提供...     

景象匹配算法在数字信号处理器上的实时实现

在图像处理中,灰度相关匹配是一种应用广泛而有效的经典匹配定位算法,但样关匹配的计算量比较大,使得匹配速度很难满足实时的需要。文中给出了灰度相关匹配算法在数字信号处理器TMS320C6201上的一种快速实现方法。根据二维图像的存储特点,通过图像数据的展开优化了匹配计算的实现,在保证匹配精度的前提下减少了计算时间。     

巡航导弹景象匹配算法适应性研究

文章针对景象匹配制导的需求,研究了去均值归一化、基于直方图拉伸和基于局部平滑相关匹配算法,分析了算法的适应性、计算量和实时性等,比较了每种算法的优缺点.结合巡航导弹的使用,讨论了影响匹配结果的一些基本的、可能的因素,主要是环境因素.用三种分辨率的图像作了大量的实验,针对这些算法的匹配概率及地物适应性等方面进行了编程验证和综合分析,给出了有关结论.     

景象匹配技术发展概述

文章根据图像匹配算法的三大分类:基于区域的图像匹配技术、基于特征的图像匹配技术、基于解释的图像匹配技术,介绍了景象匹配国内和国外发展的现状和面临的问题.提出了在充分分析现有景象匹配算法适应性和相关性的基础上,形成能够适应不同影像、不同影像特征的景象匹配算法组合;利用不同影像特征或获取的匹配信息知识,自动推理和选择景象匹配算法或算法组合,提高景象匹配算法的适应性和可靠性,提高复杂条件下景象匹配系统性能.     

基于模糊集的神经网络景象匹配算法

将神经网络思想引入到景象匹配,提出了基于模糊集的神经网络景象匹配算法。该算法将图像模糊集作为特征空间,尝试了在模糊域中采用3层前向神经网络搜索算法进行精确寻优的方法。实验结果表明,设计的算法不但较好地满足了景象匹配系统对匹配概率和匹配精度的要求,而且比传统算法具有更高的抗干扰能力,且实时性也较好,为飞行器实时景象匹配提供了一种可行方法。     

基于广义伪距定位的SAR景象匹配导航方法

飞机飞行过程往往依赖卫星为其提供定位导航服务,然而这一方法在很多场景下失效。作为替代,机载惯性导航系统(INS)可以提供飞机的大致位置信息,这一结果并不准确。机载合成孔径雷达(SAR)可以实时获取地面高清图像,因此对于其载机平台而言,考虑通过实现对图像中地物目标的准确定位,并以之作为控制点对平台位置实现反向解算。基于此,本文利用了基于异源图像匹配的地物目标定位方法,即通过实时SAR图像与带有准确经纬度信息的光学基准图进行图像匹配,准确计算SAR图像中相应地物的位置信息。进而,本文创新地提出了基于广义伪距定位的平台位置解算方法,并在6维INS误差模型下对广义伪距方程进行改进,有效提高了定位精度。试验结果表明,这一方法路线切实可行。     

机载合成孔径雷达子孔径实时处理方法研究

分析了机载合成孔径雷达天线口径对成像处理的影响。比较了方位向预滤波降采样方法与子孔径处理方法各自的优缺点。针对子孔径处理方法，提出了一种实时处理系统的结构。最后以实际处理结果对以上各点进行了验证。     

星载SAR欺骗式干扰信号的实时产生技术研究

为了在电子战系统中对敌方星载合成孔径雷达（SAR）雷达进行有效干扰,文中提出了一种新颖的星载SAR欺骗式干扰信号的实时产生技术。该技术首先通过对分布式大场景的干扰调制函数的离线及分块并行计算,降低了干扰信号产生的复杂度和计算量; 然后,通过实时卷积产生欺骗干扰信号,从而实现对敌方星载SAR系统的实时欺骗干扰的目的; 最后,试验干扰机的测试数据和仿真结果说明了方法的有效性。结果表明：该方法不但可以提供可信赖的干扰效果,而且在实践应用中具有一定的实时性。     

基于SAR图像的快速景象匹配方法

景象匹配制导作为复合制导中的一种重要制导方式,其要求匹配算法在保证匹配时间短的同时具有较高的匹配精度。针对这一问题,提出了一种归一化互相关与改进的部分 Hausdorff距离复合的景象匹配算法。为了降低匹配时间,该算法选取图像边缘为特征空间,采用小波变换将原始图像分解为一系列维数较小的子图像,进而在子图像上逐层进行匹配;同时为了提高匹配精度,在子图像上采用归一化互相关算法进行粗匹配,然后在原图上粗匹配点的邻域内利用改进的部分 Hausdorff距离完成精匹配,获得精确的匹配位置。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法具有较短的匹配时间与较高的匹配精度。     

机载合成孔径雷达回波数据仿真研究

机载SAR回波数据是机载SAR信号处理的基础,但靠挂飞实验得到的数据价格昂贵且不灵活,也无法分析载机平台运动变化或雷达参数变化对整个SAR系统的影响.针对这一点,本文叙述了回波数据模拟的点目标理论模型并提出了二维SAR回波数据模拟的方法,给出了模拟实验的结果.并举出了这种回波数据模拟的一种应用,既通过点目标模型观察载机加速度误差对成像质量的影响.     

高性能机载实时SAR成像系统设计

分析了合成孔径雷达实时成像的系统设计瓶颈,研究了距离子带划分与方位预滤波的处理方法,并提出了一种高性能的机载实时成像系统设计。该系统不仅能够有效满足雷达成像大幅宽、高分辨的实时处理需求,而且还具有优良的拓展能力,兼容性好。实际处理结果验证了该设计方法的有效性。     

方位向多波束星载SAR仿真

多波束工作模式是一种新的合成孔径雷达(SAR)工作模式,既可以满足高分辨率的需要,又可以满足宽测绘带的要求,因此具有很高的研究价值和广泛的应用前景。文中提出了多相位中心多波束SAR的回波模型,给出了仿真方法;并以三波束星载SAR为例,通过仿真实例验证了该方法的有效性。     

基于SOMP的机载无源宽角SAR成像算法

针对机载无源宽角合成孔径雷达(SAR)在探测过程目标散射特性随观测角度变化的问题,在建立机载无源宽角SAR信号模型的基础上将成像重建过程转换为求解多测量向量的联合稀疏优化问题,并在分布式贪婪稀疏重建方法框架下提出一种基于同时正交匹配追踪的机载无源宽角SAR稀疏成像算法,能够实现对地面探测目标的准确稳健成像。仿真数据处理结果验证了所提成像算法的有效性和准确性。     

SAR散射波干扰实现方法的研究

根据SAR信号的传播过程和散射波干扰原理，提出了一种散射波干扰的实现方法——干扰机转发地物散射波干扰，即干扰机接收到经地物散射的SAR信号，向SAR接收系统转发，形成散射波干扰。通过分析干扰信号的数学模型，证明了干扰机转发地物散射波干扰信号与干扰机转发SAR信号散射波干扰信号具有相同的数学模型，且能够在距离向和方位向实现二维相干干扰，使SAR图像模糊。最后通过计算机仿真验证了干扰机转发地物散射波干扰的干扰效果。