一種sar圖像雙邊cfar艦船目標(biāo)檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔徑雷達(dá)）圖像目標(biāo)檢測(cè)技 術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種聯(lián)合SAR圖像亮度分布和空間分布的雙邊CFAR(Constant False Alarm Rate,恒虛警率）艦船目標(biāo)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] SAR圖像艦船目標(biāo)檢測(cè)是全球海洋環(huán)境和海上交通監(jiān)視的一項(xiàng)重要應(yīng)用之一。由 于具有恒虛警率和自適應(yīng)闊值的性質(zhì)，CFAR檢測(cè)已經(jīng)成為SAR圖像艦船目標(biāo)檢測(cè)中最為廣 泛使用的方法之一。標(biāo)準(zhǔn)CFAR檢測(cè)利用概率密度函數(shù)和設(shè)定的虛警率計(jì)算出對(duì)應(yīng)的闊值， 通過比較像素值和闊值確定艦船目標(biāo)。其中一個(gè)最重要的步驟是為背景設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)模 型，也就是說，確定一個(gè)相關(guān)的概率密度函數(shù)fpM(x)。一旦確定了 fpdf(x)，闊值T根據(jù)設(shè)定 的虛警率PFA就可W由下式給定：
[0003]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SAR圖像雙邊CFAR艦船目標(biāo)檢測(cè)方法，其中SAR是指合成孔徑雷達(dá)，CFAR是指 恒虛警率，其特征在于，包括下述步驟： 第一步，基于選定的滑動(dòng)窗計(jì)算SAR圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的核密度值，并通過歸一化轉(zhuǎn) 換為像素點(diǎn)相應(yīng)的空間值： 設(shè)定一個(gè)固定尺寸的滑動(dòng)窗Ωχ (w)，其中滑動(dòng)窗以為X中心像素，w是滑動(dòng)窗的寬度，w 大于海雜波的尺寸而且小于艦船目標(biāo)尺寸的一半；對(duì)于SAR圖像中像素 X，像素 X的亮度值 為利用公式一或公式二得到像素 X的核密度值4(x):
上式中，η是滑動(dòng)窗Ωχ〇〇內(nèi)的像素總數(shù)，是像素&的亮度值，h是帶寬，其大小 根據(jù)實(shí)際情況確定； 利用下式將像素 X的核密度值轉(zhuǎn)換為空間值Xspatial:
第二步，根據(jù)SAR圖像每個(gè)像素點(diǎn)的亮度值和空間值，計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)相應(yīng)的聯(lián)合值， 得到所有的聯(lián)合值形成聯(lián)合圖像： 利用下式計(jì)算像素 X的聯(lián)合值x_biMd: Xcombined ranger-spatial (公式四） 利用下式計(jì)算像素 X的平均聯(lián)合值x_biMd:
上式中，Dx(w/2)表示以像素 X為中心，寬度為w/2的滑動(dòng)窗，表示像素 Xj的 聯(lián)合值海個(gè)像素的平均聯(lián)合值XrambinJ^成聯(lián)合圖像； 第三步，利用CFAR艦船目標(biāo)檢測(cè)方法對(duì)聯(lián)合圖像進(jìn)行檢測(cè)，得到艦船目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果： 利用雙峰法計(jì)算閾值或下式確定閾值T :
上式中，PFA根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)際需要確定，fpdf(x_binJ是聯(lián)合圖像的概率密度函數(shù)； 如果一個(gè)像素的聯(lián)合值1。。_^大于閾值T，則這個(gè)像素被認(rèn)為是艦船目標(biāo)點(diǎn)；否則，將 被當(dāng)成是一個(gè)背景點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種SAR圖像雙邊CFAR艦船目標(biāo)檢測(cè)方法。技術(shù)方案是：第一步，基于選定的滑動(dòng)窗計(jì)算SAR圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的核密度值，并通過線性變換轉(zhuǎn)換為像素點(diǎn)相應(yīng)的空間值；第二步，根據(jù)SAR圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的亮度值和空間值，計(jì)算每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的聯(lián)合值，并由所有的聯(lián)合值形成聯(lián)合圖像；第三步，利用CFAR艦船目標(biāo)檢測(cè)方法對(duì)聯(lián)合圖像進(jìn)行檢測(cè)，得到艦船目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。本發(fā)明能夠減少旁瓣和海雜波的影響，提高艦船目標(biāo)檢測(cè)的檢測(cè)率并降低虛警率，同時(shí)具有方法簡(jiǎn)便、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)勢(shì)。
【IPC分類】G06T7-00
【公開號(hào)】CN104537675
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510011762
【發(fā)明人】計(jì)科峰, 冷祥光, 楊凱, 鄒煥新, 雷琳, 孫浩, 李智勇, 周石琳
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月10日