UWB SAR叶簇隐蔽目标差值变化检测中杂波分布建模分析与应用

由于树林观测区域后向散射强度具有快变特性,现有方法无法对UWB SAR叶簇隐蔽目标差值变化检测的杂波分布进行准确建模分析。为此,首先推导分析了均匀观测场景差值变化检测的杂波分布模型,而后假设观测场景后向散射强度服从伽马分布,在此基础上进一步推导了一种快起伏场景差值变化检测杂波分布模型。实验应用结果表明,该分布模型可对树林区域差值变化检测的杂波分布进行准确建模分析,从而提高变化检测性能。     

基于视觉注意机制的UWB SAR叶簇隐蔽目标变化检测

在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,传统的UWB SAR图像变化检测方法易受图像灰度值起伏和成像条件变化的影响,致使现有的变化检测算法的性能下降.本文根据人类视觉系统的生理结构和认知特点,提出了一种基于视觉注意机制的叶簇隐蔽目标变化检测算法.该方法使用视觉注意模型,将图像的多尺度特征信息融合为单幅视觉显著图像,并利用图像局部邻域信息和目标的空间相关特性对视觉显著图中视觉注意焦点进行分层筛选和变化检测.实验结果表明:本文中基于视觉注意机制的变化检测方法可以有效检测多时相UWB SAR图像中的叶簇隐蔽目标,较之传统的基于统计原理的变化检测方法,其检测速度更快,且对场景复杂的UWB SAR图像亦具有鲁棒性.     

UWB SAR叶簇遮蔽目标中的变化检测技术

在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,目前采用的变化检测算法主要包括归一化相减法和似然比法,这两种算法在实际应用中存在如下问题:归一化相减法在图像相关性较低时性能下降严重,而似然比法需要目标及杂波充分的先验知识。鉴于上述问题,本文提出了一种两级处理变化检测算法,第一级基于修正的线性均方估计构造变化检测量;第二级采用一种改进的秩序滤波器,在保持目标边缘特性的同时,克服了待检测图像中杂波分布的正向拖尾特性,提高了算法检测性能。文中最后基于实测数据验证了算法的有效性。      

基于图像分割的VHF SAR叶簇隐蔽目标差值变化检测

本文针对甚高频合成孔径雷达(VHF SAR)图像中树林区域后向散射呈现快速起伏的特点,提出了一种基于图像分割的叶簇隐蔽目标差值变化检测方法,该方法首先采用自动多阈值分割算法对参考图像进行分割以降低后向散射起伏对检测性能的影响,而后采用一种新的概率模型对分割后各图像区域的杂波分布分别进行准确估计以进一步提高算法的性能.实验结果表明本文方法较之其它算法具有更优的检测性能.     

单通道UWB SAR地面运动目标变化检测

工作在VHF/UHF波段的超宽带合成孔径雷达（UWBSAR）具有叶簇穿透和高分辨成像的能力。文中提出了一种适合单通道UWBSAR的地面运动目标检测方法——基于子孔径图像变化检测的运动目标检测算法。该算法利用UWBSAR的大波束角特点,在方位向选取较大时间间隔的两个子孔径生成子孔径图像,并根据运动目标在不同子孔径图像上聚焦位置的差异检测运动目标,估计运动目标速度和位置。文中给出了该方法的原理、参数选择、实现步骤,并基于UWBSAR实测数据验证了所提方法的有效性。     

一种基于自适应非线性滤波的UWB SAR目标检测预处理方法

超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)具有叶簇穿透能力,但树干等强散射点在图像中形成了大量的脉冲杂波和针状杂波,使检测UWBSAR图像中的目标变得十分困难。本文运用自适应非线性滤波方法对图像进行预处理,滤除了图像中的脉冲杂波和针状杂波,使在恒虚警率(CFAR)目标检测中虚警率明显减少。实际UWBSAR的目标检测结果验证了这种预处理方法的有效性。     

基于HMM的机载UWB SAR图像中的点目标检测

UWBSAR图像中的目标检测通常指二面角目标检测，点目标检测由于没有发现军用车辆等人造目标这一直接效益而受到较少关注。为满足一些UWB SAR图像中检测点目标的需求(如图像融合时的配准，通过路灯和树木进行道路检测和为了抑制树干杂波而识别树干杂波等)而研究了其中的点目标检测问题。通过综合运用方向依赖滤波、隐马尔可夫模型和恒虚警率检测技术，设计了一种用于机载UWB SAR图像中的点目标检测算法。     

UWB SAR非均匀区域目标检测方法

在超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)图像目标检测中不仅会遇到均匀杂波区域，还会遇到叶簇区域、空旷区域及干扰目标等组成的非均匀杂波区域。恒虚警率(CFAR)目标检测是雷达目标检测的重要方法，而传统的CFAR检测对UWB SAR非均匀杂波区域目标检测效果较差。首先分析了叶簇区域、空旷区域及二者混合区域的杂波分布。然后针对UWB SAR的实际情况，运用智能索引变量的CFAR检测技术(VI—CFAR)，使得均匀杂波和非均匀杂波背景中目标检测都取得了较好的效果。最后，利用实际UWB SAR目标检测结果验证了VI—CFAR的有效性。     

叶簇穿透UWB SAR的频段及极化特性选择

研究叶簇对电磁波传播的影响对于雷达穿透叶簇探测隐蔽目标具有重要意义,根据国外超宽带雷达的外场实验,总结出叶簇穿透衰减和后向散射特性与频率、极化、俯视角等系统参数之间的关系,为我国的叶簇穿透UWB－SAR系统的频段与极化参数选择提供依据。     

基于多分辨率能量特征的SAR目标检测

针对UWB SAR中二面角目标和树干杂波在方向域和频率域的不同特性,特别是频率域相关特性的不同,给出了一种新的多分辨率划分方法,通过该方法对原始图像的处理得到多分辨率图像序列,并以该图像序列为对象提取能量特征,最终实现了目标检测。对实测数据的检测表明,该方法能有效地抑制杂波,提高目标的检测性能。     

叶族穿透超宽带SAR工作频率分析与选择

超宽带SAR可穿透叶簇、地表探测隐蔽目标，在军事侦察上具有重要应用。本文综合分析了这种新体制雷达的工作频率选择，其结论对超宽带雷达系统设计与研制有实用价值。     

超宽带合成孔径雷达金属地雷双峰特征增强算法

机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)探雷实用化的最大问题是虚警太多,而增强金属地雷双峰特征有助于有效剔除虚警。该文基于双峰显著度最大准则,提出了基于图像域后滤波器的双峰特征增强算法及后滤波器参数优化方法。实测数据处理结果表明,该算法能够有效提高怀疑目标中金属地雷的双峰显著度,从而提高最终金属地雷检测性能。     

轨道UWB地表穿透SAR探雷验证系统

轨道地表穿透合成孔径雷达（GPSAR）是为了评估UWBSAR在地雷目标探测中的可行性和效能，而用高于地面数米支架作为轨道构建的一个地雷目标探测系统。文中首先介绍了轨道GPSAR的系统框架，接着介绍了该系统在射频／耦合抑制、近场SAR成像，以及埋设地雷目标检测方面所作的工作，最后，用一系列实测试验数据及其处理结果验证了轨道GPSAR检测地雷目标的性能。