基于单通道SAR图像复值信息的舰船目标检测技术研究
发布时间：2021-09-05 19:15
以CFAR（Constant False Alarm Rate,恒虚警率）为代表的传统单通道SAR（Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达）图像舰船目标检测方法主要面向检测产品（即幅度或强度数据）,在完全发展的相干斑假设条件下认为相位信息对于检测是无益的,无法有效利用当今高分辨率SAR图像中的复值信息。而幅度或强度信息相对而言通常是非常单一的,且对雷达频段、极化方式、入射角、干扰等因素非常敏感,使得传统方法在复杂背景环境中容易产生虚警和漏检,存在一些难以克服的性能瓶颈问题。本文认为单通道高分辨率SAR图像中的相位信息有助于区分舰船目标和背景杂波,采用复值信息可以提升舰船目标检测的性能。一个复图像包括了两个实图像（幅度和相位或实部和虚部图像）,还包括了二者之间的代数和几何分析。因此,本文在研究单通道SAR图像幅度或强度信息的基础上,同时研究了其相位信息,并重点研究了描述实部和虚部之间关系的复值信息。具体地,本文首先对单通道SAR图像复值信息的提取和表征等基础问题进行了研究,然后对复值信息在舰船目标检测中的应用问题进行了研究,并通过丰富多样的真实和仿真数据进行了验证...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
AIS获绿第1页获取的全球舰绿点表示舰船舰船目标快照目标照
国防科技大学研究生院博士学位论文第4页SAR是一种侧视成像雷达，海面是天然的强反射面，后向散射相对较弱，使得舰船等海洋目标可检测性较强。SAR的观测周期随着传感器数量的增多变得越来越小，有能力实现对同一地区进行持续的监测。图1.2SAR图像海上舰船目标信息示意图得益于其本身的许多优良特性，基于SAR图像的海洋舰船目标监测一直是西方各科技强国例如美国、加拿大、德国、意大利、日本等监测海洋的重要手段，在军用和民用方面发挥了重要的作用。但是我国在这方面的研究起步整体相对较晚，无论是在SAR传感器载荷的设计方面还是SAR海洋图像的解译能力方面目前都无法满足我国在军用和民用领域的实际需求。SAR图像舰船目标检测作为其中的一项基础性研究课题，就是要判断SAR图像中是否存在舰船目标，并且根据舰船目标和背景杂波的差异从广阔的SAR海洋图像中快速提取和定位舰船目标，并准确排除虚假目标的干扰[27]。其是进一步区分舰船目标类型、属性甚至型号的重要前提，也是实现对我国重点海域进行有效监测的关键一步，对SAR海洋目标监测走向实际军用甚至民用具有十分重要的作用。因而，SAR图像舰船目标检测不仅具有非常重要的理论意义，更具有十分广阔的应用前景和实用价值。1.2研究现状和面临的挑战从1978年的SEASAT开始，伴随着SAR卫星技术的发展，舰船目标检测方法也一直在推陈出新，得到了长足的发展。因此，本节首先对SAR图像舰船目标
国防科技大学研究生院博士学位论文第4页SAR是一种侧视成像雷达，海面是天然的强反射面，后向散射相对较弱，使得舰船等海洋目标可检测性较强。SAR的观测周期随着传感器数量的增多变得越来越小，有能力实现对同一地区进行持续的监测。图1.2SAR图像海上舰船目标信息示意图得益于其本身的许多优良特性，基于SAR图像的海洋舰船目标监测一直是西方各科技强国例如美国、加拿大、德国、意大利、日本等监测海洋的重要手段，在军用和民用方面发挥了重要的作用。但是我国在这方面的研究起步整体相对较晚，无论是在SAR传感器载荷的设计方面还是SAR海洋图像的解译能力方面目前都无法满足我国在军用和民用领域的实际需求。SAR图像舰船目标检测作为其中的一项基础性研究课题，就是要判断SAR图像中是否存在舰船目标，并且根据舰船目标和背景杂波的差异从广阔的SAR海洋图像中快速提取和定位舰船目标，并准确排除虚假目标的干扰[27]。其是进一步区分舰船目标类型、属性甚至型号的重要前提，也是实现对我国重点海域进行有效监测的关键一步，对SAR海洋目标监测走向实际军用甚至民用具有十分重要的作用。因而，SAR图像舰船目标检测不仅具有非常重要的理论意义，更具有十分广阔的应用前景和实用价值。1.2研究现状和面临的挑战从1978年的SEASAT开始，伴随着SAR卫星技术的发展，舰船目标检测方法也一直在推陈出新，得到了长足的发展。因此，本节首先对SAR图像舰船目标
【参考文献】：
期刊论文
[1]星载简缩极化SAR海上舰船目标检测性能分析[J]. 王海波,蔡正谊,冷祥光,武院生,计科峰. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(06)
[2]高分三号卫星总体设计与关键技术[J]. 张庆君. 测绘学报. 2017(03)
[3]星载简缩极化SAR船舶目标检测技术研究[J]. 计科峰,王海波,冷祥光,邢相薇,康利鸿. 雷达学报. 2016(06)
[4]基于加权SVM和m-χ分解的简缩极化SAR图像舰船检测[J]. 王海波,赵妍琛,王涵宁,吴永辉,计科峰. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(04)
[5]影响星载SAR舰船检测的关键因素[J]. 冷祥光,计科峰,宋海波,邹焕新. 遥感信息. 2016(01)
[6]星载SAR技术的发展趋势及应用浅析[J]. 邓云凯,赵凤军,王宇. 雷达学报. 2012(01)
博士论文
[1]基于广义Gamma分布的SAR图像统计建模及应用研究[D]. 秦先祥.国防科学技术大学 2015
[2]HRWS SAR图像舰船目标监视关键技术研究[D]. 邢相薇.国防科学技术大学 2014
硕士论文
[1]星载SAR舰船目标自适应检测技术研究[D]. 冷祥光.国防科学技术大学 2015
本文编号：3385927
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：192 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
AIS获绿第1页获取的全球舰绿点表示舰船舰船目标快照目标照
国防科技大学研究生院博士学位论文第4页SAR是一种侧视成像雷达，海面是天然的强反射面，后向散射相对较弱，使得舰船等海洋目标可检测性较强。SAR的观测周期随着传感器数量的增多变得越来越小，有能力实现对同一地区进行持续的监测。图1.2SAR图像海上舰船目标信息示意图得益于其本身的许多优良特性，基于SAR图像的海洋舰船目标监测一直是西方各科技强国例如美国、加拿大、德国、意大利、日本等监测海洋的重要手段，在军用和民用方面发挥了重要的作用。但是我国在这方面的研究起步整体相对较晚，无论是在SAR传感器载荷的设计方面还是SAR海洋图像的解译能力方面目前都无法满足我国在军用和民用领域的实际需求。SAR图像舰船目标检测作为其中的一项基础性研究课题，就是要判断SAR图像中是否存在舰船目标，并且根据舰船目标和背景杂波的差异从广阔的SAR海洋图像中快速提取和定位舰船目标，并准确排除虚假目标的干扰[27]。其是进一步区分舰船目标类型、属性甚至型号的重要前提，也是实现对我国重点海域进行有效监测的关键一步，对SAR海洋目标监测走向实际军用甚至民用具有十分重要的作用。因而，SAR图像舰船目标检测不仅具有非常重要的理论意义，更具有十分广阔的应用前景和实用价值。1.2研究现状和面临的挑战从1978年的SEASAT开始，伴随着SAR卫星技术的发展，舰船目标检测方法也一直在推陈出新，得到了长足的发展。因此，本节首先对SAR图像舰船目标
国防科技大学研究生院博士学位论文第4页SAR是一种侧视成像雷达，海面是天然的强反射面，后向散射相对较弱，使得舰船等海洋目标可检测性较强。SAR的观测周期随着传感器数量的增多变得越来越小，有能力实现对同一地区进行持续的监测。图1.2SAR图像海上舰船目标信息示意图得益于其本身的许多优良特性，基于SAR图像的海洋舰船目标监测一直是西方各科技强国例如美国、加拿大、德国、意大利、日本等监测海洋的重要手段，在军用和民用方面发挥了重要的作用。但是我国在这方面的研究起步整体相对较晚，无论是在SAR传感器载荷的设计方面还是SAR海洋图像的解译能力方面目前都无法满足我国在军用和民用领域的实际需求。SAR图像舰船目标检测作为其中的一项基础性研究课题，就是要判断SAR图像中是否存在舰船目标，并且根据舰船目标和背景杂波的差异从广阔的SAR海洋图像中快速提取和定位舰船目标，并准确排除虚假目标的干扰[27]。其是进一步区分舰船目标类型、属性甚至型号的重要前提，也是实现对我国重点海域进行有效监测的关键一步，对SAR海洋目标监测走向实际军用甚至民用具有十分重要的作用。因而，SAR图像舰船目标检测不仅具有非常重要的理论意义，更具有十分广阔的应用前景和实用价值。1.2研究现状和面临的挑战从1978年的SEASAT开始，伴随着SAR卫星技术的发展，舰船目标检测方法也一直在推陈出新，得到了长足的发展。因此，本节首先对SAR图像舰船目标
【参考文献】：
期刊论文
[1]星载简缩极化SAR海上舰船目标检测性能分析[J]. 王海波,蔡正谊,冷祥光,武院生,计科峰. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(06)
[2]高分三号卫星总体设计与关键技术[J]. 张庆君. 测绘学报. 2017(03)
[3]星载简缩极化SAR船舶目标检测技术研究[J]. 计科峰,王海波,冷祥光,邢相薇,康利鸿. 雷达学报. 2016(06)
[4]基于加权SVM和m-χ分解的简缩极化SAR图像舰船检测[J]. 王海波,赵妍琛,王涵宁,吴永辉,计科峰. 太赫兹科学与电子信息学报. 2016(04)
[5]影响星载SAR舰船检测的关键因素[J]. 冷祥光,计科峰,宋海波,邹焕新. 遥感信息. 2016(01)
[6]星载SAR技术的发展趋势及应用浅析[J]. 邓云凯,赵凤军,王宇. 雷达学报. 2012(01)
博士论文
[1]基于广义Gamma分布的SAR图像统计建模及应用研究[D]. 秦先祥.国防科学技术大学 2015
[2]HRWS SAR图像舰船目标监视关键技术研究[D]. 邢相薇.国防科学技术大学 2014
硕士论文
[1]星载SAR舰船目标自适应检测技术研究[D]. 冷祥光.国防科学技术大学 2015
本文编号：3385927
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