当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

近场高分辨SAR图像增强方法研究

发布时间:2018-12-12 21:44
【摘要】:合成孔径雷达(SAR)是一种具有高分辨成像特性的雷达,在各个领域都有着极为重要和广泛的应用。近年来,近场SAR高分辨成像逐渐成为了研究的热门,在医疗成像,生物科学,安检防恐等多个方面都有很广阔的应用前景。但是目前近场高分辨SAR图像自身存在许多问题影响了图像的质量,制约其后续应用。其主要问题就是近场SAR图像的高旁瓣和低对比度。高旁瓣不仅影响目标点的识别还会由于重叠而形成虚假目标。低对比度影响着图像的视觉效果,使得图像模糊,论文围绕近场高分辨SAR图像增强问题重点研究了近场SAR图像的旁瓣抑制技术和对比度增强技术,其主要研究内容如下:论文首先从成像角度分析近场SAR图像的特点。说明了高旁瓣和低对比度是近场高分辨SAR图像最为主要的两个问题。针对图像的旁瓣抑制提出了分辨率,峰值旁瓣比和积分旁瓣比三个旁瓣抑制评估指标。针对图像的对比度增强提出了图像熵和增强度准则两个指标。这些指标为图像旁瓣抑制和对比度增强的研究提供了客观的评估。针对近场SAR图像旁瓣抑制技术进行了细致的研究。首先阐述了旁瓣产生的机理,随后介绍了常用的抑制旁瓣的窗函数,并指出这些窗函数的不足之处。然后研究了旁瓣走向和图像频谱之间的关系,引出频谱变形抑制旁瓣方法,针对图像旁瓣抑制后主瓣展宽的现象对该方法进行了改进,提出了频谱加权旁瓣抑制方法并通过理论推导说明了该方法的可行性。该方法在有效抑制旁瓣的同时又严格控制主瓣的展宽,通过多组数据的实验与对比以及旁瓣评估指标的说明,验证了该方法的有效性。针对近场SAR图像对比度不强的问题进行研究。介绍了常用的图像的对比度增强方法,指出在近场SAR图像中这些方法的不足。随后引入基于图像二维最大熵和最大方差的图像分割方法。在图像分割的基础上对近场SAR图像进行图像增强,克服了近场SAR图像背景目标干扰较为严重的问题,使得图像对比度增强达到不错的效果。使用多组实验数据进行对比和评估指标的评估,都证明了在图像分割的基础上,近场SAR图像增强可以取得更好的效果。
[Abstract]:Synthetic Aperture Radar (SAR) is a kind of radar with high resolution imaging, which has been widely used in many fields. In recent years, near-field SAR high-resolution imaging has gradually become a hot research, in medical imaging, biological science, security prevention and other aspects of a wide range of applications. However, there are many problems in the near field high resolution SAR image itself which affect the quality of the image and restrict its subsequent application. The main problem is the high sidelobe and low contrast of near field SAR images. High sidelobe not only affects the recognition of target points, but also results in false targets due to overlap. Low contrast affects the visual effect and blurs the image. This paper focuses on the sidelobe suppression and contrast enhancement of near field SAR images around the near field high resolution SAR image enhancement problem. The main research contents are as follows: firstly, the characteristics of near field SAR images are analyzed from the point of view of imaging. It is shown that high sidelobe and low contrast are the two most important problems in near field high resolution SAR images. Three evaluation indexes of sidelobe suppression are proposed for image sidelobe suppression such as resolution peak sidelobe ratio and integral sidelobe ratio. Image entropy and enhancement criterion are proposed for image contrast enhancement. These indexes provide an objective evaluation for the study of sidelobe suppression and contrast enhancement. The sidelobe suppression technique of near field SAR images is studied in detail. In this paper, the mechanism of sidelobe is introduced, and then the common window functions which suppress sidelobe are introduced, and the shortcomings of these window functions are pointed out. Then, the relationship between sidelobe orientation and image spectrum is studied, and the method of spectrum distortion suppression sidelobe is introduced. The method is improved for the phenomenon of main lobe broadening after sidelobe suppression. A spectrum weighted sidelobe suppression method is proposed and its feasibility is demonstrated by theoretical derivation. The method can effectively suppress the sidelobe and strictly control the broadening of the main lobe. The validity of the method is verified by the experiments and comparisons of multiple sets of data and the evaluation index of the sidelobe. The problem of low contrast of near field SAR images is studied. This paper introduces the contrast enhancement methods of common images, and points out the shortcomings of these methods in near field SAR images. Then an image segmentation method based on two-dimensional maximum entropy and maximum variance is introduced. On the basis of image segmentation, the near field SAR image is enhanced, which overcomes the problem of serious interference of background target in near field SAR image, and makes the contrast enhancement of the image achieve a good effect. It is proved that the near field SAR image enhancement can achieve better results on the basis of image segmentation by comparing and evaluating the evaluation indexes with multiple sets of experimental data.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN957.52

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李斯娜;;图像增强基本理论综述[J];价值工程;2010年19期

2 ;飞利浦半导体推出“灵动100”图像增强新技术[J];广播与电视技术;2001年11期

3 ;飞利浦半导体推出“灵动100”图像增强新技术[J];电子世界;2001年11期

4 高进;图像增强电路设计[J];光电技术应用;2005年05期

5 黄世国;耿国华;;一种非线性逆扩散图像增强算法[J];计算机应用;2006年08期

6 吴笑松;李明;;数字乳腺图像增强的应用和比较[J];CT理论与应用研究;2006年04期

7 都安平;赵永强;潘泉;张惠娟;;基于偏振特征的图像增强算法[J];计算机测量与控制;2007年01期

8 黄世国;耿国华;;一种前后向复扩散图像增强算法[J];小型微型计算机系统;2007年03期

9 李鸿燕;郝润芳;马建芬;王华奎;;基于独立分量分析的图像增强[J];弹箭与制导学报;2007年05期

10 史卉萍;耿国华;周明全;董建民;;基于模糊集的图像增强[J];微计算机信息;2008年24期

相关会议论文 前10条

1 薛丽;王波涛;;基于形态学的运动员号码牌图像增强[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年

2 陈钳生;陈英;李润午;韦礼珍;;基于遗传优化的小波域印章图像增强研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年

3 张莹;王太勇;冷永刚;邓辉;;调参双稳系统图像增强应用初探[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

4 李孟歆;金风;张颖;;一种新的图像增强混合方法研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年

5 谢云;余江;裴以建;白宝丹;;基于小生境遗传算法的图像增强[A];2007'仪表,,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年

6 卢汉明;高德俊;;基于多尺度变换相结合的图像增强算法[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年

7 张铁栋;秦再白;朱炜;;基于模糊算法的水声图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年

8 刘毅;高旭辉;;一种改进的夜视图像增强处理算法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(D 光电信息处理技术专题)[C];2006年

9 刘海华;高智勇;陈心浩;舒振宇;;基于形态学操作的图像增强方法(英文)[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年

10 赵建;;基于偏微分方程的非线性图像增强方法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年

相关重要报纸文章 前2条

1 张显峰;机载干涉SAR:掀起测绘革命[N];科技日报;2004年

2 钟勇;国内首套SAR测图系统通过评审[N];中国测绘报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 陈燕;工业X射线图像增强算法研究[D];中北大学;2016年

2 赵文达;基于变分法和偏微分方程的图像增强和融合方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年

3 云海姣;针对靶场图像增强算法的研究与实现[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年

4 侯国家;水下图像增强与目标识别算法研究[D];中国海洋大学;2015年

5 赵凡;基于偏微分方程的图像增强和分割方法研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2016年

6 张天贤;距离旁瓣抑制的波形设计算法研究[D];电子科技大学;2015年

7 魏鹏;基于旁瓣抑制的新型多载波传输技术研究[D];电子科技大学;2017年

8 许欣;图像增强若干理论方法与应用研究[D];南京理工大学;2010年

9 李艳梅;图像增强的相关技术及应用研究[D];电子科技大学;2013年

10 陈一平;图像增强及其在视觉跟踪中的应用[D];国防科学技术大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 安嘉树;近场高分辨SAR图像增强方法研究[D];电子科技大学;2017年

2 许文君;灰度图像多尺度对比度增强电路设计与实现[D];南京理工大学;2015年

3 陈萌;多重虚拟曝光夜视图像对比度增强算法研究[D];西南科技大学;2015年

4 孔壮;雾天图像增强方法研究及FPGA实现[D];电子科技大学;2015年

5 赵雨;基于加权红—黑小波变换的DR图像增强方法研究[D];南方医科大学;2015年

6 阿依古力·吾布力;基于剪切波和NSST变换的图像增强算法研究[D];新疆大学;2015年

7 楼彬彬;基于模式分解的医学图像增强方法的研究与实现[D];东北大学;2013年

8 王冲;基于视网膜机制的图像增强算法研究[D];电子科技大学;2015年

9 魏生峰;基于模糊数学理论的医学影像增强应用研究[D];电子科技大学;2014年

10 石鑫;运动模糊雾霾图像增强算法研究[D];东北大学;2013年



本文编号:2375294

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2375294.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e99b2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com