SAR图像与光学图像多子区鲁棒匹配算法

提出了一种新的低空机载合成孔径雷达(SAR)图像与卫星光学图像的多子区匹配算法.算法中,依据SAR图像噪声特性,提出了用于SAR图像边缘提取的基于小波包变换的改进断面检测法.匹配中将低空SAR图像分为多个子区,利用子区影像频谱直方图等特性参量判别其可匹配性,并用各子区位置分布关系约束匹配结果.匹配搜索策略为基于提升小波的金字塔分层搜索.用低空SAR图像与SPOT-5卫星光学基准图进行了实验,结果表明该方法的有效性.

基于位置关系约束的SAR图像与光学图像匹配

SAR图像与光学图像有较大差异,为实现SAR图像与光学图像的匹配,提出了一种新的多子区SAR景象匹配算法。算法依据SAR图像噪声特性,提出了用于SAR图像边缘提取的基于小波包变换的改进断面检测法。匹配中将实时图分为多个子区,由子区灰度标准差和频谱直方图判别其可匹配性,用各子区位置分布关系约束匹配结果。匹配搜索策略为基于提升小波的金字塔分层搜索。用SPOT-5卫星光学基准图进行了大样本实验,实验结果表明了该方法是一种有效的图像匹配方法,具有鲁棒性,并且与中心点匹配方法相比,能为飞行器定位提供更多有效信息。

基于高程选择的SAR景象匹配系统基准图选择准则

景象匹配技术是飞行器自主精确制导的关键技术之一,随着武器系统日益精确化,影响匹配制导精度的基准图选择得到了广泛的关注。在合成孔径雷达侧视成像机理的基础上,讨论了高程起伏对SAR图像的影响,引入了图像高程方差的概念。同时,以图像匹配的准确性、稳定性、可靠性为考察量,讨论了各特征参数对匹配性能的影响。文中对真实星载SAR图像进行匹配试验的结果表明,此准则是有效的。

基于双近邻模式和最小二乘支持向量机的SAR景象匹配区选择

通过对景象匹配过程的分析,从模式识别的角度阐述了误匹配产生的原因。从避免误匹配的角度定义了双近邻度、最小距离以反映SAR景象的独特性和匹配的准确性,并结合反映地面景物稳定性的边缘密度,构建反映SAR景象适配性的分类特征向量。基于该分类特征向量,利用最小二乘支持向量机将SAR景象基准图子图划分为匹配正确的子图和匹配错误的子图,并由匹配正确的子图类构成SAR景象适配区。试验结果表明,提出的方法能够有效地规划出所需的SAR景象匹配区。

SAR图像匹配制导精度影响因素分析

合成孔径雷达(SAR)具有高分辨率、全天候等优点,是提高精确制导武器制导精度的有力工具。制导精度是精确制导武器的重要性能指标,影响SAR制导系统精度的主要因素有实时图的获取误差及预处理误差、图像匹配误差、惯导测量误差、SAR制导特殊弹道引起的导航制导的误差。概述了SAR图像匹配制导系统精度的相关研究,对比和分析了这些研究和结论,指出了该研究存在的问题和发展方向。

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。

弹载SAR大斜视扩展CS成像算法

针对弹载合成孔径雷达大斜视工作模式下图像几何失真和成像匹配过程中的图像失配问题展开研究,通过分析巡航导弹攻击末段飞行特性,提出了一种采用距离向变标处理的扩展CS算法。该算法可以校正因大斜视带来的图像几何失真,能够用于末制导景象匹配。点目标和分布式目标仿真结果证明了算法的有效性,与传统的CS算法的对比证明了算法的优越性。

基于边缘信息的SAR与可见光景像匹配算法

SAR(合成孔径雷达 )与可见光图像由于成像机理的不同 ,直接进行基于图像灰度信息的匹配定位很难达到实际应用的要求。边缘是图像最基本的特征之一 ,文中提出一种基于边缘信息的 SAR与可见光景象匹配算法。该算法针对 SAR与可见光图像的特点 ,利用小波变换结合模糊中值加权滤波 ,取得有效的边缘信息 ,利用图像的边缘特征结合相关峰值特性分析的后处理方法进行匹配 ,并采用多分辨率分级搜索技术减少计算量。实验证明本算法匹配精度高 。

基于多尺度多方向Gabor模板的光学/SAR景象匹配

合成孔径雷达(SAR)成像制导通常采用光学基准图和SAR实时图进行特征提取和景象匹配。提出了一种光学/SAR异类影像匹配方法,利用多尺度多方向Gabor模板提取图像的Gabor特征后进行特征匹配,首先对SAR图像进行方向Frost滤波预处理,然后分别计算光学图像和SAR图像的高斯梯度图像,再利用多尺度多方向二维Gabor滤波器模板分别对两幅高斯梯度图像进行特征提取,最后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配。该方法直接利用光学图像和SAR实时图进行景象匹配,实验表明,该异类影像匹配方法较其他传统方法具有较高的鲁棒性和准确性。

基于广义最优成像空间的双基地SAR成像算法

传统的基于最优成像空间的双基地合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像算法是一种性能卓越的SAR成像算法,其具有散射点在成像空间定位准确,算法复杂度低以及聚焦性能高等优点。然而,随着观测场景的扩大,该算法会出现散射点在成像空间定位不准确以及聚焦性能下降的缺点。为了克服这些缺点,在SAR成像领域首次提出了距离历史向量匹配比的概念,基于该概念,又进一步提出了一种新的基于广义最优成像空间的双基地SAR成像算法。所提出的算法不再受限于观测场景的大小,可以对大观测场景(宽测绘带)进行高质量的成像。实验结果表明,所提出的算法是有效的和可行的。

基于多属性综合评价的SAR景象匹配区选取方法

针对采用单一特征指标选取SAR景象匹配区不全面的缺陷,提出了一种基于多种特征属性融合的SAR景象匹配区选取方法。首先,提取边缘密度、独立像元数、信息熵、主次峰值比4个特征指标;其次,运用组合赋权法将层次分析法和熵权法融合,得到各个特征指标的组合权重;最后,根据参考图像的综合评价值,规划出最佳匹配区。实验结果表明,文中算法具有较强的鲁棒性和通用性,能够有效的选取出满足要求的SAR景象匹配区。

基于两层策略的SAR图像局部不变特征点的匹配方法

在基于局部不变特征的SAR景像匹配制导中,局部不变特征点的匹配实时性具有十分重要的工程意义。提出了一种基于两层策略的特征点匹配方法。首先根据特征点响应的阈值对实时图和参考图分别提取一级特征点和二级特征点,然后依据二级特征点到一级特征点的距离使二级特征点隶属于距离最近的一级特征点,由此达到对二级特征点进行分组的目的。进一步,通过对一级特征点进行方向梯度描述,借助kd-tree最近邻方法(NN)匹配策略实现特征点初步配对,并结合RANSAC算法验证剔除误匹配点。最后,对隶属于提纯后一级特征点的二级特征点进行BRIEF描述,分组对二级特征点进行匹配。仿真实验结果表明,特征点匹配速度大幅提升。

基于强散射地物特征的SAR景象匹配技术

SAR具有全天候、全天时等优势,且SAR图像数据种类丰富、信息量大,因此,开展SAR景象匹配技术研究具有重要的意义。但在图像辐射特征差异较大、低信噪比情况下,传统的SAR景象匹配技术很难满足。文中提出了基于强散射地物特征的SAR景象匹配技术,选择强散射地物作为更有效、稳定、易于提取的匹配特征,制定相应的特征匹配策略,并通过对各类场景真实SAR图像数据的实验验证,验证了该算法的有效性和适用性。

基于SIFT特征的合成孔径雷达景象匹配方法

根据合成孔径雷达图像的特点,提出一种基于SIFT特征的合成孔径雷达(SAR)景象匹配的方法。首先利用改进的特征描述符初步提取实时图与参考图的SIFT关键点;然后利用距离比和RANSAC算法去除错配,匹配出可靠的同名点对;最后计算反映实时图和参考图之间变换关系的转换参数,完成景象匹配。实验结果表明,本方法快速实用,有较强的有效性和鲁棒性。

基于适配性评价的合成孔径雷达景象匹配航迹规划方法研究

本文对合成孔径雷达(SAR)景象匹配区基准图进行分析,遵循信息丰富性、显著性、唯一性及稳定性4个基本原则,同时结合SAR匹配算法所关注的匹配特征以满足匹配的一致性.通过图像信噪比、图像方差、图像边缘密度、图像信息熵、图像绝对值粗糙度及图像自相关系数建立基本适配特征向量集,并通过样本训练得到综合评价准则.在此基础上,结合飞行器弹道特性,初步建立了航迹规划约束条件,对基于适配性评价的航迹规划方法进行了探索.实验结果表明:该方法可以规划出满足匹配性能要求的航迹,为飞行器弹道规划提供依据.

基于合成孔径雷达成像的景像与地形匹配制导研究

传统的非成像制导技术很难满足日益复杂的高技术战争需求，合成孔径雷达（SAR）不仅能全天候、全天时成像，且能远离目标、大面积获得丰富的目标信息。两幅SAR图像经相干处理可获得数字高程模型，并转换成相应的数字地形图，用于地形匹配制导。同时，SAR能提供实时的SAR图像．可用于导弹末段景像匹配精确制导。本文研究了基于SAR成像的景像与地形匹配制导的原理和方法。SAR成像制导是一种新的且非常重要的制导方式，适合于战场环境复杂的高技术信息化战争。

基于高速局域网的融合及匹配仿真平台研发

提出了基于高速局域网(High-speed Local Area Network,HLAN)的CCD/SAR图像融合仿真平台的设计思想及实现方法,提出并解决了仿真平台实现中的关键问题。提出了基于CCD/SAR融合图像的景像匹配系统仿真平台的实现方法,并应用该仿真平台对景像匹配技术进行仿真研究。仿真平台设计的模块化保证了其通用性和可移植性,而HLAN的引入保证了仿真过程的实时性。本仿真平台可应用于CCD/SAR图像融合技术研究和基于CCD/SAR融合图像的景像匹配技术研究中。

基于场景欺骗的景象匹配末制导干扰策略

现代电子对抗领域中,对弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的景象匹配末制导系统产生持续有效的干扰是一个巨大的挑战。针对这一问题,本文研究了基于连续回波模拟的组合干扰策略来克服它。通过分析SAR的距离多普勒成像原理,并依据快速频域回波模拟算法,逆向地生成与掩护目标一致的虚假场景回波;通过剖析景象匹配的末制导过程中的薄弱环节,使用双通道干扰机释放可调干信比的模拟回波,形成连续图像帧的场景欺骗和压制干扰效果,以对导引头产生诱导;利用干扰机的平台照明特性,对不同通道的压制信号和欺骗信号强度进行适配来实现最优的干扰效能。数值仿真结果表明,本文提出的干扰决策方法对弹载SAR的景象匹配末制导系统有较好的破坏效果。