變換，得到兩幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分解形式S +(kx， ky)，S (kx，ky)，其中kx，1^分別為方位向和地距向波數(shù)；
[0033] 其中，關(guān)于SAR成像、斜地轉(zhuǎn)換的具體方式已經(jīng)為本領(lǐng)域就技術(shù)人員所熟知，此處 不再詳細(xì)說明。
[0034] 根據(jù)海浪的SAR成像原理，波浪的SAR圖像信號與海面的波高有近似的線性關(guān)系， 也就是：
[0035]
[0036] 上式中，sw(x，y，t)為成像中心時(shí)刻為t的子孔徑回波數(shù)據(jù)對應(yīng)的SAR圖像中的 海浪成分，k x、1^分別為波浪在地距和方位向的波數(shù)，ω為波浪振動(dòng)頻率，A(kx，ky)為波浪 譜幅度，M(kx，ky)為從波浪譜到SAR圖像譜的傳遞函數(shù)。
[0037] 根據(jù)海浪的色散關(guān)系可知：
[0038]
(6)
[0039] 其中，H為海水深度，g為重力加速度。一般當(dāng)波浪波長小于水深時(shí)波浪色散關(guān)系 可以近似為：
[0040]
(7)
[0041] 進(jìn)行方位向和地矩向二維傅里葉變換后的兩幅子孔徑SAR圖像可以表示為：
[0042] S+(kx, ky) = Se (kx, ky)+Sw(kx, ky, t) (8)
[0043] S (kx，ky) = Se(kx，ky)+Sw(kx，k y，t+Δ t) (9)
[0044] 其中，S+(kx，ky)和分別為兩幅子孔徑SAR圖像的二維空間傅里葉變換，\(k x， ky)為子孔徑回波數(shù)據(jù)對應(yīng)的SAR圖像中慢變紋理的空間二維傅里葉變換，Sw(kx，k y，t)和 Sw(kx，ky，t+Δ t)分別為兩幅子孔徑回波數(shù)據(jù)對應(yīng)的SAR圖像中波浪紋理的空間二維傅里 葉變換。
[0045] 將式（5)進(jìn)行空間二維傅里葉變換，可得：
[0046] Sw(kx, ky, t) = exp(j 〇t)M(kx, kx)A(kx, ky) (10)
[0047] Sw(kx，ky，t+Δ t) = exp(j ω?+j ω Δ t)M(kx，ky)A(kx，ky) (11)
[0048] 步驟D :對兩幅子孔徑SAR圖像中的第2幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分 解形式S (kx，ky)進(jìn)行頻域相位補(bǔ)償，得到頻域相位補(bǔ)償后的子孔徑SAR圖像f ;
[0049] 對第2幅子孔徑SAR圖像進(jìn)行相位補(bǔ)償，也就是對（9)式乘上相位補(bǔ)償因子 exp(./>) ?
[0050]
[0051] 這樣式（9)變?yōu)椋?br>[0052]
[0053] 從（13)式可以看出，經(jīng)過相位補(bǔ)償后第二幅子孔徑SAR圖像中的波浪信號分量的 相位剛好跟第一個(gè)子孔徑SAR圖像中的波浪信號分量相位差π，兩者相加后就可以相互抵 消。
[0054] 步驟E :將第1幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分解形式S+ (kx，ky)與進(jìn)行頻 域相位補(bǔ)償后的第2幅子孔徑SAR圖像X (屹，〇進(jìn)行頻域相加，得到SAR圖像為S' (kx， ky)；
[0055] 將第一幅子孔徑SAR圖像與相位補(bǔ)償過的第二幅子孔徑SAR圖像在傅里葉域相 加，也就是將（8)式和（13)式相加，并將（10)式代入，可得： CN 105093188 A 說明書 5/5 頁
[0056]
[0057] 步驟F :對頻域相加后的SAR圖像S' (kx，ky)消除相位補(bǔ)償因子的影響，得到消 除海浪雜波干擾的SAR海洋圖像紋理的二維頻譜；
[0058] 具體來說，通過下式來消除相位補(bǔ)償因子帶來的影響：
[0059]
(15)
[0060] 步驟G :對（15)式給出的消除海浪雜波干擾后的SAR海洋圖像紋理的二維頻譜 \(kx，ky)進(jìn)行二維逆傅里葉變換，得到消除海浪雜波干擾的SAR海洋圖像。
[0061] 至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對本實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)對本發(fā)明基于子孔徑圖像的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法有了清楚的認(rèn)識(shí)。
[0062] 需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，均為所屬技術(shù) 領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式，并未進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，上述對各元件和方法的定義并 不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡 單地更改或替換。
[0063] 綜上所述，本發(fā)明利用了海浪與其他海洋現(xiàn)象在幾何特征和動(dòng)態(tài)特征上的差異進(jìn) 行雜波抑制，抑制效果比傳統(tǒng)僅基于幾何特征的抑制方法更好，具有較好地推廣應(yīng)用價(jià)值。
[0064] 以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳 細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡 在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于子孔徑圖像的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法，其特征在于，包括： 步驟A:對SAR原始回波s進(jìn)行方位向傅里葉變換，得到斜距多普勒域數(shù)據(jù)S; 步驟B:對斜距多普勒域數(shù)據(jù)S通過方位向多普勒頻譜子孔徑分解，得到兩幅子孔徑回 波數(shù)據(jù)SJPS2; 步驟C:對兩幅子孔徑回波數(shù)據(jù)51和52，分別進(jìn)行SAR成像、斜地轉(zhuǎn)換和方位向/地距向 的空間二維傅里葉變換，得到兩幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分解形式S+(kx，ky)， S(kx，ky)，其中kx，1^分別為方位向和地距向波數(shù)； 步驟D:對第2幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分解形式S(kx，kv)乘上相位補(bǔ)償 因子進(jìn)行頻域相位補(bǔ)償，得到頻域相位補(bǔ)償后的子孔徑SAR圖像 步驟E:將第1幅子孔徑SAR圖像的空間二維傅里葉分解形式S+(kx，ky)與進(jìn)行頻域相 位補(bǔ)償后的第2幅子孔徑SAR圖像歹）進(jìn)行頻域相加，得到SAR圖像S' (kx，ky); 步驟F:對SAR圖像S' (kx，ky)在頻域消除相位補(bǔ)償因子的影響，得到消除海浪雜波 干擾的SAR海洋圖像紋理的二維頻譜\ (kx，ky);以及 步驟G:對消除海浪雜波干擾的SAR海洋圖像紋理的二維頻譜\(kx，ky)進(jìn)行二維逆傅 里葉變換，得到消除海浪雜波干擾的SAR海洋圖像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法，其特征在于，所述步驟B 包括： 子步驟B1:設(shè)定子孔徑間隔時(shí)間At，其中At至少要大于主要波浪振動(dòng)周期的1/4; 子步驟B2 :在斜距多普勒域中對斜距多普勒域數(shù)據(jù)S進(jìn)行分割，不同距離門對應(yīng)的子 孔徑多普勒中心間隔A匕滿足下式：其中，V為SAR平臺(tái)速度，A為雷達(dá)波長，R為斜距。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法，其特征在于，所述子步驟 B1中，波浪振動(dòng)周期T依照下式計(jì)算：其中，1"為波浪中主要波浪紋理的最大波長，g為重力加速度。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法，其特征在于，所述相位補(bǔ) 償因子啟p(./V)為：5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法，其特征在于，所述步驟 F中，通過下式來消除相位補(bǔ)償因子帶來的影響，得到消除海浪雜波干擾的SAR海洋圖像紋 理的二維頻譜：
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于子孔徑圖像的SAR海洋圖像中海浪雜波抑制方法。本發(fā)明利用了海浪與其他海洋現(xiàn)象在幾何特征和動(dòng)態(tài)特征上的差異進(jìn)行雜波抑制，抑制效果比傳統(tǒng)僅基于幾何特征的抑制方法更好，具有較好地推廣應(yīng)用價(jià)值。
【IPC分類】G01S13/90, G01S7/292, G01S7/35
【公開號】CN105093188
【申請?zhí)枴緾N201510524179
【發(fā)明人】王小青, 高驥超, 種勁松
【申請人】中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月24日