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基于散射相似性参数的极化SAR图像船只检测方法研究

发布时间:2020-04-30 20:30
【摘要】:船只目标的检测在海洋监视应用领域发挥着重要作用,如渔业管理,船舶搜救,溢油污染监测等。合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)以其穿透能力强、空间分辨率高、可以全天时全天候成像的特点,成为了观测海上船只目标的重要遥感工具。随着合成孔径雷达成像技术的不断发展,许多SAR系统都可以提供多极化的数据,与单极化SAR数据相比,多极化SAR数据包含了四个极化通道的信息,如HH,HV,VH和VV通道,蕴含了丰富的极化信息,为进一步提高船只目标检测的准确率提供了可能,因此近年来,利用极化SAR数据对船只目标进行检测吸引了众多学者的关注。在极化SAR数据的众多极化信息中,目标的散射机制特性是一种重要的信息,对检测海上的船只目标有着重要的作用与意义,为此,本文开展了如下研究:1)利用散射相似性参数来分析极化SAR数据中船只目标与海面的主要散射机制特性,避免了传统极化分解方法提取目标散射机制信息时的复杂运算,从而提高了检测算法的效率;2)基于船只目标与海面散射机制的差异性,提出了一种新颖的船只目标检测量,该检测量有效增强了船海间的对比度;3)基于核密度估计提出了对检测量的模型估计方法,并结合CFAR检测技术实现船只目标的检测。为验证本文所提模型估计方法对检测量的拟合精度以及检测量对船只目标的检测性能,本文对两景C波段的全极化SAR数据进行了实验,并同时做了对比实验。两景数据的实验结果均证明了所提模型估计方法的准确性以及检测量对船只目标检测的有效性。
【图文】:

成像原理


宽度为&的电磁波照射目标,接收来自目标的后向散tf回波对目标进行成像逡逑[64#],如图2-1所示,极化SAR在相邻两个周期内交替发射水平极化(H)和垂逡逑直极化(V)脉冲,并在一个周期内同时接收来自目标的两种极化散射回波,从逡逑而测量得到散射矩阵。对极化合成技术加以利用,通过具体的散射矩阵计算可以逡逑得出四种状态下的回波功率值,即HH、W、VH、HV状态。极化SAR被接收逡逑之后对电磁波的极化方式进行调整改变,最^得到目标的极化散射矩阵,,获取更逡逑多详细全面的目标信息。逡逑在方位向上,通过雷达与目标之间的相对运动将真实天线合成一个尺寸更大逡逑的虚拟天线得到方位向的分辨率为:逡逑p邋(2-1)逡逑24逦2逡逑在距离向上,利用脉冲压缩技术得到斜距向分辨率:逡逑pr=^-逦(2-2)逡逑r邋2逡逑9逡逑

极化椭圆,矢量轨迹


逦L邋E0y邋J逡逑通过该公式可以切实得出矢量轨迹图,从其特性判断其是一个具有一定方向性的逡逑椭圆,将其称为极化椭圆[73V具体见图2-2。逡逑12逡逑
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TN957.52

【参考文献】

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本文编号:2646152

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