基于机载毫米波InSAR数据生产DSM及DOM试验研究

针对地形复杂、常年多云雨雾的地区,以及戈壁滩等其它一些困难地区基础测绘数据获取难的问题,本文提出了利用毫米波干涉合成孔径雷达(InSAR)的方法。该方法利用合成孔径雷达技术,通过发射宽带信号获得距离向高分辨率成像;根据雷达和目标之间的相对运动,形成方位向高分辨率成像,从而实现对目标原始回波的“距离-方位”二维高分辨率成像。试验结果表明,利用机载毫米波InSAR技术生产的数字正射影像(DOM)和数字表面模型(DSM),中误差分别为1.482 m和1.405 m,能够满足丘陵地区1∶5 000比例尺的DOM和DSM的精度要求。

基于双分支多尺度融合网络的毫米波SAR图像多目标语义分割方法

在毫米波合成孔径雷达(SAR)安检成像违禁品的检测与识别中,存在着目标尺寸过小、目标被部分遮挡和多目标之间重叠等复杂情况,不利于违禁品的准确识别。针对这些问题,提出了一种基于双分支多尺度融合网络(DBMFnet)的违禁品检测方法。该网络使用Encoder-Decoder的结构,在Encoder阶段,提出一种双分支并行特征提取网络(DBPFEN)来增强特征提取;在Decoder阶段,提出一种多尺度融合模块(MSFM)来提高对目标的检测能力。实验结果表明,该方法的均交并比(mIoU)均优于现有的语义分割方法,降低了漏检与错检率。

基于同心方形网格插值处理的柱面SAR成像算法

柱面毫米波合成孔径雷达(CSAR)是近距离非接触成像领域的重要技术之一。基于傅里叶变换理论的高分辨成像算法需要通过2维插值消除波数域数据在方位维和距离维的非均匀性。但是这两个维度呈现出同心圆环状的高度耦合,导致传统基于2维逐点遍历的插值方法时间复杂度高,成像算法效率低。为此,该文基于解析解的CSAR成像算法推导,提出了同心方形网格的插值分解方法。通过补0、径向1维插值和分区处理消除波数域方位维和距离维的强耦合性,并在两个分区进行独立的1维插值实现2维非均匀波数域的均匀重采样,获得最终同心方形环带均匀填充的波数域样式。通过实验验证了所提算法能有效降低2维插值的时间复杂度,并且所提算法插值处理速度比传统算法提升了7倍,与算法复杂度理论分析结果吻合。

基于DBF-SCORE的Ka SAR-GMTI信号处理方法研究

在SAR信号处理中为增大接收增益,提高系统回波的信噪比,可利用数字波束形成(DBF)技术(扫描接收技术)生成灵活控制的高增益窄波用于多通道接收、处理回波信号。分析并推导了距离向多通道的回波信号,然后详细分析了基于偏置相位中心天线(DPCA)的SAR-GMTI处理方法。在此基础上给出了一种使用DPCA杂波抑制技术处理基于时变加权DBFSCORE回波的Ka SAR-GMTI处理方法,并给出了系统实现原理。与其他SAR-GMTI处理方法相比较,使用DBF技术可以提升系统信噪比,有助于改善杂波抑制性能。通过仿真,验证了用DPCA技术处理基于DBF动目标回波的有效性。

基于小波与高斯混合模型的SAR图像增强

针对合成孔径雷达(SAR)高分辨率指标实现受仪器代价约束,难以无限提高图像视觉效果的问题,提出了利用小波滤波器和高斯混合模型的SAR图像增强方法,实现强点后聚焦,提升图像可判读性。在传统成像处理的基础上,采用了单一图像输入以及基于Daubechies小波滤波器的特征提取方法实现增强。用实际的Ka频段毫米波SAR图像进行处理验证并对比多类小波滤波器。结果表明:该方法相比传统的双线性插值方法,能够对实验特征强点3 dB宽度收窄23%,具有运算量低、只需要待增强图像单一输入源的特点。