基于复数域深度学习的SAR舰船目标识别方法研究
发布时间：2021-11-19 21:12
运动舰船的成像与识别技术在诸多领域都有着重要的作用,在海事管理方面,SAR可全天监控管理船只进出港口;在海洋环境保护方面,能及时发现油污导致的海洋污染;在军事方面,能侦察预警敌方舰船。传统SAR运动目标识别中,主要利用SAR图像的幅度信息,通过手动提取特征并结合分类器进行运动目标识别。对于海上运动的舰船目标,除了本身的航行运动分量之外,还存在三维转动分量,尤其在高海情下,运动分量引起目标散焦使其淹没在杂波背景中,使基于幅度图像域的SAR运动目标识别方法检测困难。本文研究基于复数域深度学习理论,在不进行目标的任何运动补偿情况下,利用舰船运动目标与静止目标在复数域的表达不同,设计了CV-EstNet、CV-MotionNet、CV-RefocusNet、CV-RotNet四种复数域网络分别完成SAR运动舰船目标速度估计、SAR运动舰船目标识别、SAR三维转动舰船目标重聚焦、SAR三维转动舰船目标识别。首先,本文首先研究SAR的基本成像处理方法,并进行算法的仿真分析。针对舰船目标的回波模拟,分析运动舰船目标回波模型,研究运动目标回波的多普勒中心变化及多普勒调频率变化,提出了基于射线追踪与三维...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SAR工作模型
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-表2-1舰船建模参数英文名称型号尺寸（m）ArleighBurkeDestroyer美国阿利伯克级导弹驱逐舰155×20.4BlackSwanSloop英国黑天鹅级轻型护卫舰91.3×11.6BremenFrigate德国不来梅级护卫舰130×14.5HyugaHelicopterDestroyer日本日向级直升机驱逐舰197×33RajinFrigate朝鲜罗津级导弹护卫舰102×10上述五种舰船的建模结果如下图2-9所示。a)美国阿利伯克级导弹驱逐舰b)英国黑天鹅级轻型护卫舰c)德国不来梅级护卫舰d)日本日向级直升机驱逐舰e)朝鲜罗津级导弹护卫舰图2-9五种舰船模型渲染效果图射线追踪法SAR成像的雷达仿真参数如下表2-2所示。其中轨道高度755km、斜视角0°、下视角42.3°、雷达平台速度7568m/s、载频5.4GHz。PRF为1178Hz。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-22-c)德国不来梅级护卫舰d)日本日向级直升机驱逐舰e)朝鲜罗津级导弹护卫舰图2-10基于射线追踪法的SAR舰船静止目标仿真结果2.5.1.2SAR运动目标仿真样本利用射线追踪法仿真上述表2-1五种舰船目标，每种舰船目标水平面有24个朝向（水平面一周360°，每隔15°一个朝向，共24个）；信噪比随机选取两个等级（0~-14dB）；速度选取10次（速度大小在1~10m/s范围内选取，每隔1m/s选取一次，共10次）；成像方法3种（分别是RD，CS，RM）。如此可得到7200张SAR舰船运动目标仿真图像，如下图2-11所示。a)美国阿利伯克级导弹驱逐舰
【参考文献】：
期刊论文
[1]压缩感知雷达超分辨率成像[J]. 邓振淼,叶淋美,傅茂忠,张贻雄. 应用科学学报. 2014(02)
[2]SAR图像舰船目标识别综述[J]. 陈文婷,邢相薇,计科峰. 现代雷达. 2012(11)
[3]星载SAR成像处理算法综述[J]. 李春升,杨威,王鹏波. 雷达学报. 2013(01)
[4]基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法[J]. 刘吉英,朱炬波. 计算机工程与科学. 2012(07)
[5]一种高重构质量低复杂度的高光谱图像压缩感知[J]. 刘海英,李云松,吴成柯,吕沛. 西安电子科技大学学报. 2011(03)
[6]合成孔径雷达在军事上的应用分析[J]. 田锦昌. 飞航导弹. 2010(02)
[7]基于结构特征的SAR船只类型识别能力分析[J]. 张晰,张杰,纪永刚,孟俊敏. 海洋学报(中文版). 2010(01)
[8]SAR图像舰船尾迹检测及其真假判别方法[J]. 陈振林,邹焕新,周石琳,王国宏. 现代雷达. 2010(01)
[9]多子带并发的MIMO-SAR高分辨大测绘带成像[J]. 井伟,武其松,邢孟道,保铮. 系统仿真学报. 2008(16)
[10]基于SAR实测数据的舰船成像研究[J]. 汪玲,朱岱寅,朱兆达. 电子与信息学报. 2007(02)
博士论文
[1]基于压缩感知的多维度雷达成像方法研究[D]. 邱伟.国防科学技术大学 2014
[2]基于压缩感知的ISAR成像技术研究[D]. 刘记红.国防科学技术大学 2012
[3]SAR图像处理的若干关键技术[D]. 李卫斌.西安电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于混合式SAR/ISAR的舰船目标成像技术研究[D]. 阚学超.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于压缩感知的阵列SAR三维成像方法研究[D]. 罗煜川.电子科技大学 2015
[3]基于压缩感知的阵列SAR三维成像方法研究[D]. 彭文杰.电子科技大学 2013
[4]基于混合式SAR/ISAR处理的海上目标成像研究[D]. 孟召辰.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3505877
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SAR工作模型
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-20-表2-1舰船建模参数英文名称型号尺寸（m）ArleighBurkeDestroyer美国阿利伯克级导弹驱逐舰155×20.4BlackSwanSloop英国黑天鹅级轻型护卫舰91.3×11.6BremenFrigate德国不来梅级护卫舰130×14.5HyugaHelicopterDestroyer日本日向级直升机驱逐舰197×33RajinFrigate朝鲜罗津级导弹护卫舰102×10上述五种舰船的建模结果如下图2-9所示。a)美国阿利伯克级导弹驱逐舰b)英国黑天鹅级轻型护卫舰c)德国不来梅级护卫舰d)日本日向级直升机驱逐舰e)朝鲜罗津级导弹护卫舰图2-9五种舰船模型渲染效果图射线追踪法SAR成像的雷达仿真参数如下表2-2所示。其中轨道高度755km、斜视角0°、下视角42.3°、雷达平台速度7568m/s、载频5.4GHz。PRF为1178Hz。
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-22-c)德国不来梅级护卫舰d)日本日向级直升机驱逐舰e)朝鲜罗津级导弹护卫舰图2-10基于射线追踪法的SAR舰船静止目标仿真结果2.5.1.2SAR运动目标仿真样本利用射线追踪法仿真上述表2-1五种舰船目标，每种舰船目标水平面有24个朝向（水平面一周360°，每隔15°一个朝向，共24个）；信噪比随机选取两个等级（0~-14dB）；速度选取10次（速度大小在1~10m/s范围内选取，每隔1m/s选取一次，共10次）；成像方法3种（分别是RD，CS，RM）。如此可得到7200张SAR舰船运动目标仿真图像，如下图2-11所示。a)美国阿利伯克级导弹驱逐舰
【参考文献】：
期刊论文
[1]压缩感知雷达超分辨率成像[J]. 邓振淼,叶淋美,傅茂忠,张贻雄. 应用科学学报. 2014(02)
[2]SAR图像舰船目标识别综述[J]. 陈文婷,邢相薇,计科峰. 现代雷达. 2012(11)
[3]星载SAR成像处理算法综述[J]. 李春升,杨威,王鹏波. 雷达学报. 2013(01)
[4]基于压缩感知的低数据率雷达采样与成像方法[J]. 刘吉英,朱炬波. 计算机工程与科学. 2012(07)
[5]一种高重构质量低复杂度的高光谱图像压缩感知[J]. 刘海英,李云松,吴成柯,吕沛. 西安电子科技大学学报. 2011(03)
[6]合成孔径雷达在军事上的应用分析[J]. 田锦昌. 飞航导弹. 2010(02)
[7]基于结构特征的SAR船只类型识别能力分析[J]. 张晰,张杰,纪永刚,孟俊敏. 海洋学报(中文版). 2010(01)
[8]SAR图像舰船尾迹检测及其真假判别方法[J]. 陈振林,邹焕新,周石琳,王国宏. 现代雷达. 2010(01)
[9]多子带并发的MIMO-SAR高分辨大测绘带成像[J]. 井伟,武其松,邢孟道,保铮. 系统仿真学报. 2008(16)
[10]基于SAR实测数据的舰船成像研究[J]. 汪玲,朱岱寅,朱兆达. 电子与信息学报. 2007(02)
博士论文
[1]基于压缩感知的多维度雷达成像方法研究[D]. 邱伟.国防科学技术大学 2014
[2]基于压缩感知的ISAR成像技术研究[D]. 刘记红.国防科学技术大学 2012
[3]SAR图像处理的若干关键技术[D]. 李卫斌.西安电子科技大学 2004
硕士论文
[1]基于混合式SAR/ISAR的舰船目标成像技术研究[D]. 阚学超.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于压缩感知的阵列SAR三维成像方法研究[D]. 罗煜川.电子科技大学 2015
[3]基于压缩感知的阵列SAR三维成像方法研究[D]. 彭文杰.电子科技大学 2013
[4]基于混合式SAR/ISAR处理的海上目标成像研究[D]. 孟召辰.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3505877
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