原文传递
一种基于小波变换的SAR图像舰船尾迹检测算法
| 论文题名： | 一种基于小波变换的SAR图像舰船尾迹检测算法 |
| 关键词： | 合成孔径雷达;舰船检测;小波变换;舰船尾迹 |
| 摘要： | 合成孔径雷达(SAR)是利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实天线孔径用数据处理的方法合成一较大的等效天线孔径的雷达。合成孔径雷达工作时按一定的重复频率发、收脉冲，真实天线依次占一虚构线阵天线单元位置。把这些单元天线接收信号的振幅与相对发射信号的相位叠加起来，便合成一个等效合成孔径天线的接收信号。合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地识别伪装和穿透掩盖物。主要用于航空测量、航空遥感、卫星海洋观测、航天侦察、图像匹配制导等。 舰船检测与监视是世界各海岸地带国家的传统任务，在民用及公安部门有广泛的应用，例如：舰船的寻找和救助、捕渔船监视、非法移民、保卫领土、反毒品等等。由于合成孔径雷达(SAR)具有全天时和全天候的观测能力，能够宏观、长期、动态、实时地对陆地和海洋进行观测，近年来，利用SAR 图像进行舰船检测的研究和技术开发在海洋遥感领域得到高度重视，成为SAR 最重要的海洋应用之一。 本论文首先介绍了合成孔径雷达图像上海面舰船尾迹的特征以及广泛用于SAR 图像上线性目标检测的Radon 变换算法，同时也介绍了小波变换的特点和应用。由于Radon 变换出色的抗噪性能，目前大部分SAR 图像舰船尾迹检测方法都是基于Radon 变换的线性检测算法，国外的研究人员如Murphy 对SAR 图像进行Radon 变换，在变换域进行增强处理，再用滤波逆投影算法变换回图像域；Califano等人将Radon 变换限制在窗口内；Copeland等人则定义了沿线段积分的Radon 变换；国内的研究人员有的利用形态学图像处理技术剔除非尾迹峰值点的干扰，降低虚警率；有的则采用邻近像素求和方法来实现恒虚警率(CFAR)检测。 其次，论文具体讨论了应用Radon 算法检测合成孔径雷达图像舰船尾迹过程中，Radon 算法的主要缺陷以及常规Radon 变换域中尾迹峰值检测的不确定性问题，针对这些问题，论文提出了一种基于小波变换的尾迹检测算法。该算法首先对原始SAR 图像进行预处理，初步消除强目标点和孤立噪声的影响；然后进行Radon 变换，在变换域中通过自适应域值的方法提取所有可能的局部峰值点，对这些峰值的一维“截面”进行连续小波变换峰值匹配生成相关决策参数，根据提取到的参数，通过设定科学的判决函数在特征空间进行决策，得到真实的尾迹线性特征；最后在原始SAR 图像利用方向梯度算法确定已检测到的尾迹起点和走向。 最后，通过真实ERS-1 SAR 图像上的测试，证明了该方法能有效消除Radon 变换的多个缺陷以及虚假线性特征带来的不利影响，降低检测的虚警率，准确有效地捕捉到SAR 图像中的舰船尾迹。 |
| 作者： | 邬烨文 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 王军锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
