基于CNN的SAR图像舰船目标检测算法

为了提升合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像舰船目标检测的精度和速度,对卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)在SAR图像舰船目标检测上进行了研究。通过改进OTSU方法对SAR图像进行分割,并且用最小外接矩形将疑似目标标记出来;依据矩形中心在原始图像上提取出固定大小区域作为候选区域;将提取的目标通过训练好的卷积神经网络进行判定,去除虚警目标并将检测结果在原图中标记出来。实测数据的实验结果表明,该算法在降低虚警的同时提升了检测速度。     

基于非参估计的局部滑窗双参CFAR目标检测

针对特定杂波概率模型不能有效的描述SAR图像背景杂波这一问题,提出了一种基于非参估计的局部滑窗双参CFAR目标检测算法。该方法首先用非参估计方法逼近SAR图像局部背景,完成对局部背景的精确建模;在此基础上,理论推导了局部双参CFAR检测算法的阈值,设计了阈值求解的数值算法。对典型目标图像进行实验,结果表明,该方法检测速度较快、精度较高。     

基于多尺度特征聚类算法的不确定目标检测

提出一种基于无样本的SAR图像目标检测分类方法。针对空战过程中难以获得大量SAR图像目标样本问题,采用基于全局CFAR的多尺度SIFT特征进行目标纹理描述,并针对特征维度较高及特征描述之间存在的冗余问题,通过PCA算法对其进行降维处理后,采用DBSCAN算法对潜在目标区域的多尺度SIFT特征进行分类实现目标检测。通过单一目标和多类目标图像进行实验验证,实验结果表明该方法具有一定的有效性和可行性。     

基于频域CFAR方法的SAR图像自动目标检测

针对机载合成孔径雷达中常见的图像目标,以基于对比度的目标检测方法为根本出发点,简单介绍了频域恒虚警检测方法以及SAR图像自动目标CFAR检测原理.重点分析了均值类恒虚警检测器的基本原理与处理过程,最后以模拟点目标为例进行方案验证,实现了频域中不同CFAR处理方法对于SAR图像中异质区域的MATLAB仿真,并对仿真性能进行了深入分析,证明了频域恒虚警处理在SAR图像自动目标检测处理中的可行性和有效性.     

基于子孔径图像的低频SAR多通道均衡方法

利用多通道SAR系统进行运动目标指示时,通道间的幅相失配严重影响了运动目标检测以及参数估计的性能。针对多通道低频SAR/GMTI系统,提出了一种基于子孔径SAR图像的多通道均衡方法。该方法利用相同视角的多通道子孔径图像,估计该角度对应的幅相误差,在达到较高幅相误差估计精度的同时,也能适应误差随视角的变化。基于车载低频多通道SAR/GMTI实测数据的实验结果表明:该方法能有效地补偿不同通道之间的幅相误差,提高运动目标的检测和参数估计性能。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法

提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标;根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程;利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置,进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度,分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响,并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的定位精度,具备工程实用价值。     

基于改进二维熵-量子遗传算法的图像多阈值变化检测方法

针对二维熵法阈值分割中精度和时间性能较差的问题,提出了基于改进二维熵-量子遗传算法的多阈值图像分割方法。定义了二维阈值量子染色体的编码方式,解决了传统遗传算法优化二维最大指数熵阈值过程中速度慢、多样性小的缺点;在产生阈值解时,提出了半随机策略来代替传统的完全随机策略,加快寻优速度;改进了量子门旋转角度方式,提出了一种新的自适应旋转角度的方法,提高了算法的精度和收敛速度。并进行了分割实验和SAR图像变化检测实验。结果表明:该方法比基于一维熵的图像分割算法具有更高的抗噪性;其寻优速度较完全随机产生阈值解的量子遗传算法提高了3倍～5倍;避免了算法发散或过早收敛。与其他基于阈值分割的变化检测算法相比,性能更好。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法研究

为了提高SAR平台定位精度，本文提出了一种基于景象匹配的SAR平台定位的方法。该方法利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点共线的特性，先在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点，并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标；然后根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程；最后利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置，进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度，分别提出了对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。本文还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响，并给出了精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明，本文方法正确可行，具有较高的定位精度，具备工程实用价值。     

基于SAR图像的目标散射中心特征提取方法研究

针对SARATR需要,基于属性散射中心模型,研究了从SAR图像提取目标散射中心特征的方法。该方法首先从SAR图像分割出包括单个散射中心响应的目标区域,然后判断该区域对应的散射中心的类型,最后再采用相应的参数模型进行参数初值选择和数字优化,从而得到对应该区域的目标散射中心特征。通过循环执行上面的步骤,就可以从SAR图像提取出目标所有散射中心特征。仿真结果表明,该算法具有良好的估计性能。     

改进Faster R-CNN的视频SAR动目标检测算法

针对当前可用于深度学习的视频SAR数据稀少的现状,以及动目标检测算法中存在较多的漏检和虚警问题,基于美国桑迪亚国家实验室真实视频SAR数据制作深度学习数据集,提出一种改进Faster R-CNN的视频SAR动目标检测算法。算法以截取后的ResNet50为特征提取网络,利用K-means加遗传算法自适应计算锚框,并在数据预处理环节加入S型曲线增强方法,来增强图像的对比度信息。经实验验证,所提出方法能够显著提升动目标检测率和检测速度,其中,平均精度（AP）和F1分数提升均达到10个点以上,有效降低了虚警和漏检,整体表现优于一阶段算法SSD和RetinaNet。     

典型隐身目标SAR仿真与检测

典型隐身目标SAR图像仿真对SAR图像解译和目标识别具有重要意义。以国外某新型飞机为例,对隐身目标进行合成孔径雷达(SAR)成像,给出了隐身目标的SAR图像仿真结果。在此基础上,进一步研究了隐身目标SAR图像的边缘检测方法,利用边缘增强算子突出局部边缘,通过定义边缘强度设置门限法提取边缘点,进而为雷达快速识别隐身目标提供理论支持。     

光学显微结核杆菌图像的区域分割算法

为提高结核杆菌目标的分割精度,提出了一种区域级的光学显微结核杆菌图像分割算法。通过顶帽—底帽变换增强彩色图像对比度,融合图像局部特征和全局信息计算图像梯度,利用分水岭算法实现对图像的初始分割;对分割区域采用相邻区域最大相似度准则进行合并,从而得到完整的目标区域;根据结核杆菌图像的特点,通过分析结核杆菌目标区域的颜色特性,采用多阈值分割的方法滤除区域中的杂质,实现对结核杆菌目标的分割。实验结果表明,可以分割出目标对比度低以及饱和度过低的结核杆菌目标,并且对不同染色背景的图像均能取得较好的分割结果。     

基于双星编队SAR的差分干涉研究

结合系统特点,分析了利用双星编队SAP,进行差分干涉测量的特殊性和优越性,对双星编队SAR的立体基线进行分解,得到了差分干涉的有效基线分量,建立了双星编队SAR的差分干涉模型,并利用冗余图像采用数据融合的方法提高了测量精度,用地形形变量检测的仿真实验验证了模型和方法的正确性和有效性.     

一种SAR图像特征提取和目标分类的新方法

提出了一种利用二维离散小波变换与核主成分分析结合对SAR图像进行特征提取的新方法.该方法对SAR图像进行三层小波分解后提取低频子带图像的核主成分分量作为目标的分类特征,利用支持向量机完成目标分类.采用MSTAR实测SAR目标数据集进行特征提取和分类实验,实验结果表明:该方法可以有效提高目标的正确识别率.     

一种新的星载高分辨宽测绘带SAR运动目标检测与参数估计方法

针对星载多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达系统,提出了一种地面运动目标检测和参数估计方法,该方法利用空时自适应处理进行杂波抑制,采用传统SAR成像处理得到模糊的运动目标图像,接着利用恒虚警检测技术检测出所有运动目标,包括真实目标和由于多普勒模糊引起的虚假目标,再根据模糊图像的空间位置关系,从所有成像目标中检测出运动目标的真实成像位置,根据运动目标的斜距历程得到因运动目标速度引起的图像位置偏移,由此估计得到运动目标速度。该方法具有运算量小、检测精度高等优点,星载仿真数据验证了本文方法有效性。     

基于区域分割的光学显微结核杆菌图像分割算法*

为了提高结核杆菌目标的分割精度,本文提出了一种基于区域级的光学显微结核杆菌图像分割算法。首先,通过顶帽-底帽变换增强彩色图像对比度,然后融合图像局部特征和全局信息计算图像梯度,在此基础上利用分水岭算法实现对图像的初始分割;对分割区域采用相邻区域最大相似度准则进行合并,从而得到完整的目标区域;最后根据结核杆菌图像的特点,通过分析结核杆菌目标区域的颜色特性,采用多阈值分割的方法滤除区域中的杂质,实现对结核杆菌目标的分割。实验结果表明,本算法可以分割出目标对比度低以及饱和度过低的结核杆菌目标,并且对不同染色背景的图像均能取得较好的分割结果。     

一种新的星载高分辨宽测绘带SAR运动目标

本文针对星载多通道高分辨宽测绘带合成孔径雷达系统,提出了一种地面运动目标检测和参数估计方法,该方法首先利用空时自适应处理进行杂波抑制,然后采用传统SAR成像处理得到模糊的运动目标图像,接着利用恒虚警检测技术检测出所有运动目标,包括真实目标和由于多普勒模糊引起的虚假目标,再根据模糊图像的空间位置关系从所有成像目标中检测出运动目标的真实成像位置,最后根据运动目标的斜距历程得到因运动目标速度引起的图像位置偏移,由此估计得到运动目标速度。该方法具有运算量小、检测精度高等优点,星载仿真数据验证了本文方法有效性。     

一种新的高分辨率SAR图像目标自动鉴别方法

目标鉴别是SAR图像目标识别系统的关键环节,用以消除预筛选阶段因异常检测产生的大量虚假的感兴趣区域切片。针对目标鉴别问题,提出了一种新的目标自动鉴别方法,首先对CFAR检测的结果做基于面积特征的预鉴别处理,而后对获得的ROI目标切片提取鉴别特征,并在特征分析的基础上设定特征判决阈值,实现序贯鉴别处理。利用X波段SAR图像数据检验了上述方法,给出了鉴别输出的ROI切片。     

基于目标先验知识的二次CFAR检测算法

舰船检测与监视有着广泛的军事和民用意义,而SAR图像是舰船检测的有效手段。针对双参数CFAR算法存在的问题,本文提出了一种基于目标先验知识的二次恒虚警检测(CFAR)算法,能自适应的调整检测窗口的大小,有效提高算法的效率。实验证明,该算法在效率和精度方面都有较大提高。     

基于KNN的合成孔径雷达目标识别

针对合成孔径雷达(SAR)目标的识别问题,提出了一种基于K近邻方法(KNN)的SAR图像目标识别方法。首先,有别于传统的图像特征提取方法,采用逆向思维,通过剪裁和去噪方法对图像的冗余信息进行"剔除",从而尽可能保留图像的原有信息,并将其作为待分类特征。然后分别用KNN和支持向量机(SVM)在MSTAR(Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition)数据集上进行了仿真对比实验。实验结果表明,此方法下KNN的分类效果明显优于SVM,其精度均达到94%以上,证明了所提方法的有效性。