一种面向水面纹理的毫米波LFMCW雷达成像算法

利用毫米波线性调频连续波(LFMCW)雷达探测水面时,静止目标的回波以及噪声通常会淹没水面本身的回波信号,导致采用传统成像算法得到的结果中难以看到水面波浪纹理。针对这一问题,该文提出一种面向水面纹理的毫米波LFMCW雷达成像算法,该算法在距离向上采用Dechirp技术进行距离压缩,在方位向上进行分块处理。方位向分块处理过程中,首先根据静止目标与运动目标回波多普勒频率不同的特性,在频域去除静止目标回波的干扰;然后基于水面电磁散射特性,采用最大似然估计方法估计方位向频谱参数,计算水面回波能量。采用该算法对实测数据进行处理,结果显示该算法能够获得水面纹理信息,成像结果优于传统成像算法。

一种基于局域中心频率的SAR图像舰船方位向速度估计方法

针对现有船速估计算法大多数只能估计出舰船距离向速度的问题,该文提出一种基于合成孔径雷达(SAR)图像局域中心频率的舰船方位向速度估计方法。首先分析了动目标在SAR图像局域多普勒中心频率的变化规律,并推导了利用中心频率变化率估计目标方位向速度的理论公式。然后给出了根据SAR图像局域方位向功率谱的概率密度函数,利用最大似然估计算法估计中心频率变化率的方法。同时,对所提方法的精度与适用性应用性进行分析。最后,通过仿真和实测数据,将该方法的估计结果与直接计算调频率获得的结果进行对比分析。结果表明,相对于调频率法,该方法具有更高的估计精度,验证了所提方法的有效性。

一种基于序列SAR图像的海浪对消方法

在高分辨率SAR海洋图像中,海浪是图像中最明显的纹理特征。当需要对海面上非海浪信息进行检测或者反演时,需要克服图像中的海浪杂波干扰。本文提出了一种海浪对消方法,它利用序列SAR图像间海浪条纹的差异与海浪的振动特性对海浪纹理进行抑制,不仅利用了图像的几何信息还利用了时变信息,能够选择性地抑制SAR图像中的海浪纹理,同时很好地保留海面上其他信息。本文还利用真实的机载SAR数据对算法进行了有效性验证。实验结果表明,该方法能够有效地抑制图像中的海浪纹理,同时很好地保留图像中的非海浪目标信息,比传统的仅利用空间信息的滤波方法效果更好。

一种面向无参考点的顺轨干涉SAR海面复图像配准方法

顺轨干涉SAR海面复图像通常利用静止陆地参考点进行配准,获得精确有效的海洋流场干涉相位信息。复图像中无参考点时,仅能依据海浪纹理进行配准,受海面随机运动以及低信噪比的影响,配准像素偏移往往会出现像素级误差,并导致干涉相位图质量严重下降。根据大尺度海浪变化周期较长,在干涉成像间隔内可视作静止这一特征,该文提出保留大尺度海浪对应的方位谱分量以提高数据信噪比和相关性,进而提高配准精度的方法,并选用海面实际方位分辨率作为大尺度海浪方位谱选取范围的约束条件。通过机载顺轨干涉SAR实验数据证明,所提方法可有效提高无参考点海面复图像的配准精度。

一种海洋涡旋SAR图像仿真方法

海洋涡旋对海洋热循环起着关键作用,是海洋科学研究中的一个重要分支。合成孔径雷达(SyntheticAperture Radar,SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据,但是涡旋在SAR成像时会受到各种海洋环境因素的影响,难以解译涡旋SAR图像特征。仿真SAR图像可以用于研究涡旋的特征,但是目前极少有关于涡旋SAR图像仿真方法的研究。为了更好地解译SAR图像中的涡旋特征,该文提出了一种涡旋SAR图像仿真方法。首先,基于流体力学中典型的Burgers-Rott涡旋模型,建立涡旋2维表面流场;然后,利用SAR海洋成像仿真模型,仿真给定涡旋2维流场、海面风场以及雷达系统参数下的涡旋SAR图像。该文针对气旋式涡旋与反气旋式涡旋进行了仿真实验,并建立了仿真涡旋SAR图像的相似度评价标准。实验结果表明,仿真的涡旋SAR图像与真实星载涡旋SAR图像能够较好地吻合,验证了方法的有效性。

一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法

利用顺轨干涉ATI-SAR(Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar)计算海面相干时间时,需要获取噪声引起的前后通道间的相关系数的下降.目前常用的做法是以陆地目标或双基线干涉SAR(Synthetic Aperture Radar)中基线长度为零的干涉数据作为参考.而现有的顺轨干涉SAR多为单基线干涉,且获取的海面图像中往往不包含陆地目标.针对这一问题,本文提出了一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法.首先从SAR图像功率谱中估计噪声功率,计算图像的信噪比;然后根据信噪比计算出噪声引起的前后通道的相关系数的下降,进而计算出海面相干时间.将该方法运用于实际的机载顺轨干涉SAR数据,获取了海面相干时间.实验结果与仿真结果的对比表明,该方法能获取较为准确的海面相干时间,验证了本文方法的有效性.

一种SAR图像海洋涡旋形状自动描绘及信息提取方法（英文）

合成孔径雷达(SAR)为海洋涡旋的观测和研究提供了大量的图像数据。利用SAR图像自动地描绘涡旋形状,并提取涡旋信息,对海洋涡旋研究和涡旋SAR图像应用有着重要意义。该文针对SAR图像中螺旋形状的涡旋,提出了一种SAR图像海洋涡旋形状自动描绘及信息提取方法。该方法先将SAR图像骨架化,再在SAR图像上绘制骨架图中检测到的对数螺旋线,直观地描绘涡旋形状,然后利用形状描绘结果提取涡旋信息。该文利用sentinel-1黑海地区涡旋SAR图像进行了实验,实验结果表明,该方法能实现涡旋形状的自动描绘和涡旋信息提取,形状描绘结果与涡旋实际形状相符,提取的涡旋信息与手动提取的参考信息一致。

一种基于多普勒波束锐化的环扫SAR成像方法

环扫SAR具有探测范围广、实时性强、重访率高等优点,能够快速对大面积环状区域进行成像.针对环扫SAR的工作特点,本文提出了一种基于多普勒波束锐化(DopplerBeamSharpening,DBS)的环扫SAR成像方法.该算法较好地克服了DBS算法在时间相干性上的限制,适应环扫SAR方位角时刻改变、360°成像和大斜视成像的特点,能够很好地应用于环扫SAR快速成像.本文给出了该方法的流程图和成像推导过程,并通过点目标仿真验证了本文方法的有效性.

基于线阵CCD的水面波松弛率测量方法（英文）

松弛率是物理学中的一个重要参数。水面波的松弛率反映了其受扰动后的作用谱恢复到稳态所需的时间长短,因其受到多种海洋学和气象学参数影响很难直接计算。传统的松弛率研究主要是利用波高仪、风压力计、雷达等设备进行数据实测或根据经验值进行参数拟合。文章提出了一种基于线阵CCD的松弛率测量方法。和传统测量松弛率的方法相比,可以稳定工作在不同风浪环境下,并能够同步获得水面波和表面弱流场信息。利用本文所提方法,通过水槽实验对不同风速下的表面波松弛率进行了测量。实验结果与经典模型比较吻合,验证了所提出的方法的有效性。该方法可用于测量风浪环境下波流相互作用理论中表面波受调制情况。

基于遗传算法的最佳熵阈值图像分割法

将遗传算法用于图像分割的Ｋａｐｕｒ 等人提出的最佳熵阈值确定法（ 简称ＫＳＷ 熵法） 中，进行了针对图像分割遗传程序所需的参数设计．ＫＳＷ 熵方法具有很多优点，但同时也存在弱点：需要大量的运算时间，特别是在计算多阈值时．因此需要引入优化算法．Ｊ． Ｈｏｌｌａｎｄ 的遗传算法是具有鲁棒性和自适应性的搜索方法．采用遗传算法实现单阈值和多阈值图像分割，实验结果表明分割速度快于传统的ＫＳＷ 熵法，缩短了运算时间．

SAR图像局部窗口K-分布目标检测算法

该文分析了双参数CFAR算法和K-分布CFAR算法的特点,将双参数CFAR算法局部窗口的概念应用到K-分布CFAR检测中,适应了SAR图像海面背景复杂且局域性强的情况,获得了较好的检测效果。

SAR图像舰船及其尾迹检测研究综述

近年来 ,利用合成孔径雷达 (SAR)图像进行舰船检测的研究在海洋遥感领域得到高度重视 .本文回顾了SAR图像舰船及其尾迹检测的起源与发展 ,分析了影响舰船和尾迹的物理因素 ,分别对舰船检测算法和尾迹检测算法进行综述、总结和对比 ,并对今后的研究发展方向进行展望 .

SAR图像舰船目标检测算法的对比研究

SAR图像舰船目标检测有二种经典算法:双参数CFAR算法和K-分布CFAR算法。本文分析了二种算法的特点,使用RADARSAT卫星不同模式SAR图像分别进行实验,给出二种算法的适应性。

自然数编码遗传算法在图像相关匹配中的应用

引入遗传算法解决图像相关匹配的耗时问题,利用二进制编码和自然数编码分别设计相关匹配的遗传算法。实验表明在图像相关匹配应用中,自然数编码比二进制编码不仅实用,而且运算速度快。

基于归一化灰度Hough变换的SAR图像舰船尾迹检测算法

舰船尾迹检测作为近年来 SAR图像海洋应用的一个重要方面而受到关注。目前大多数研究都是利用Radon变换作为数学工具 ,结果得到增强的是尾迹特征 ,而不是尾迹的端点。从提取尾迹的端点坐标出发 ,在传统Hough变换算法基础上进行改进 ,提出了基于归一化灰度 Hough变换的 SAR图像舰船尾迹检测算法 ,并推导出尾迹端点反演算法 ,同时自动提取舰船的航速 。

基于遗传算法的图像阈值分割

该文将遗传算法用于Otsu法和KSW熵法两种图像阈值分割方法中,进行了针对图像分割的遗传程序所需的参数设计,并采用遗传算法实现单阈值和多阈值图像分割。实验结果表明分割速度快于传统阈值分割法,缩短了运算时间。

合成孔径雷达图像海洋内波探测研究综述

近年来,利用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像进行海洋内波探测在海洋遥感领域受到极大关注,成为SAR重要的海洋应用之一。该文围绕SAR图像海洋内波探测专题,综述了具有代表性的国内外研究成果,分别在内波参数反演方法、雷达参数及风场对SAR内波成像的影响、内波2维SAR成像仿真等3个研究方面进行了详细的介绍以及归纳总结。

合成孔径雷达图像舰船目标检测与分析

舰船检测是合成孔径雷达图像海洋应用的一个重要部分。本文设计了舰船检测步骤 ,给出了SAR图像舰船形状分析的方法 ,对于舰船目标进行自动检测并计算出舰船参数 。

高分辨率合成孔径雷达图像舰船检测方法

寻找针对高分辨率 SAR图像的舰船目标检测算法 .利用 KSW双阈值分割技术 ,其效果比传统检测方法好 ,有利于进一步的目标分类和识别 .且必须根据

ENVISAT ASAR交替极化模式目标检测性能分析

ENVISAT ASAR具有交替极化模式,可以提供3种双极化组合。该文针对3种双极化组合分别推导了几种目标检测器,包括最优极化检测器、白化滤波检测器、张量检测器、单通道检测器等,并使用ROC曲线对它们分别进行了性能比较。结果表明极化白化滤波检测器的性能最接近于理想的最优极化检测器,极大地提高了检测性能。