CN113419240B - 基于双通道sar的动目标检测方法,双通道sar及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,双通道SAR基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定目标区域中的动目标。
Description
技术领域
本发明涉及雷达技术领域,尤其涉及一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质。
背景技术
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)能够实现多种模式下的对地观测,其中,滑动聚束模式突破了方向位天线尺寸对分辨率的限制,具有高分辨率的优点,同时多方位通道技术突破了SAR的最小天线面积的约束。因此,结合滑动聚束模式和多方位通道技术可以实现高分辨率宽幅测绘成像,并且能够极大地提升动目标检测能力。
但是目前对滑动聚束模式和多方位通道技术结合的新模式下的动目标检测方法的讨论较少,当双通道SAR与滑动聚束模式结合时,通道的相位中心会发生偏移,从而产生相位误差,造成双通道之间的时间差不为一个常数,进而令通道校正算法无法正确实施的问题。因此,如何有效解决双通道SAR在滑动聚束模式下产生的相位误差问题,进而能够正确实施通道校正是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,能够有效解决相位误差问题,正确实施通道校正,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,所述方法包括:
基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;
将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;
根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;
根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;
基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。
第二方面,本申请实施例提供了一种双通道SAR,所述双通道SAR包括:获取单元和确定单元,
所述获取单元,用于基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;
所述确定单元,用于基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。
第三方面,本申请实施例提供了一种双通道SAR,双通道SAR还包括处理器、存储有所述处理器可执行指令的存储器,当所述指令被所述处理器执行时,实现如上所述的基于双通道SAR的动目标检测方法。
第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,应用于双通道SAR中,所述程序被处理器执行时,实现如上所述的基于双通道SAR的动目标检测方法。
本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。也就是说,在本申请的实施例中,双通道SAR在依据提出的预设相位误差计算模型对第二通道产生的相位误差进行计算,得到了精确的相位误差以后,能够依据相位误差的计算结果对第二通道进行有效的相位补偿,令第一通道和第二通道的相位中心重新位于一条直线上,有效解决了相位误差问题,为后续的通道校正处理提供了可能,进一步地,基于补偿函数和预设阈值对第二通道对应的相位补偿后数据进行通道校正处理,减小与第一通道对应的第一数据之间数据的差异,实现了通道校正算法的正确实施。进而基于上述处理后的通道校正后数据和第一数据进行动目标检测任务,并最终完成动目标的检测,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。
附图说明
图1为本申请实施例提出的双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测原理图;
图2为本申请实施例提出的双通道SAR在滑动聚束模式下的扫描原理图;
图3为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图一;
图4为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图一;
图5为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图二;
图6为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图三;
图7为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图四;
图8为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图五;
图9为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图二;
图10为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图三;
图11为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图六;
图12为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图七;
图13为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图四;
图14为本申请实施例提出的双通道SAR的组成结构示意图一;
图15为本申请实施例提出的双通道SAR的组成结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关申请,而非对该申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关申请相关的部分。
SAR是现代微波遥感领域重要技术手段之一,具备全天时、全天候、远距离、高分辨对地成像能力,并且具有一定的地表穿透能力,因此,SAR在灾害监测、资源勘探、海洋监测、环境监测、测绘和军事侦察等方面的应用上具有独特的优势。
现代SAR多在方位向装备有多个相控阵天线,能够实现多种模式下的对地高精度观测。与传统条带模式相比,滑动聚束模式利用天线波束在逆航迹方向的旋转延长了场景目标的合成孔径时间,突破了方位向天线尺寸对分辨率的限制。将滑动聚束模式与方位多通道技术结合,图1是本申请实施例提出的双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测原理图,Vr是双通道SAR的距离向速度,Va是方位向速度,如图1所示,综合滑动聚束模式的高分辨和方位向天线相位中心偏置技术的优点,不仅实现超高分辨率宽幅测绘成像,动目标检测能力也有很大的提升。
但是目前对于这种新模式下的动目标检测方法的讨论还比较少,本发明方法从相控阵天线如何控制脉冲指向的角度入手,从回波发射接收的几何原理图详细的计算在新模式下由于天线的转动使得通道的相位中心偏移理想的航迹方向。双通道SAR配置有第一通道和第二通道,在双通道SAR进行对地观测工作时,第一通道作为参考通道,相位中心认定为不变,而第二通道的相位中心是一个持续变化的值,图2是本申请实施例提出的双通道SAR在滑动聚束模式下的扫描原理图,如图2所示,整体图像的多普勒中心位置发生偏移导致的相位误差,令双通道之间的时间差不再是一个常数,从而使得传统的偏移相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)技术、双孔径天线沿航迹向干涉(AlongTrack Interferometry,ATI)技术等无法使用,传统的通道校正算法包括自适应的方法都无法正确的实施,杂波难以得到良好的抑制,动目标检测的性能急剧下降。
为了解决现有滑动聚束模式下的双通道SAR在实现动目标检测时所存在的问题,本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,具体地,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。从而对滑动聚束模式下的双通道SAR在进行动目标检测时产生的相位误差进行精确的计算,进而正确实施通道校正算法,对杂波进行了良好的抑制,最终提高了对动目标的检测能力。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一
本申请实施例一提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,图3为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图一,如图3所示,在本申请的实施例中,基于双通道SAR的动目标检测方法可以包括以下步骤:
步骤101、基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角。
在本申请的实施例中,双通道SAR在进行动目标的检测时,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角,进而可以根据获取到的上述数据实现后续对相位误差的计算。
需要说明的是,在本申请的实施例中,预设波长的设置是与天线孔径、雷达波束宽度以及天线增益等多种参数相关的,即具体的波长可以根据实际的需求进行相应的设置,例如,当处于相同的天线孔径时,较短的波长可以获得较大的天线增益,而当天线增益相同时,波长越短,需要的天线孔径就越小,同时较窄的波束宽度也需要较短的波长和较大的天线尺寸,因而,本申请对具体的预设波长不做限制。
需要说明的是,在本申请的实施例中,目标区域是指双通道SAR在进行对地观测时,所观测的目标场景,目标区域可以是地面上的一个区域,例如,目标区域可以为一个河湾。
需要说明的是,在本申请的实施例中,第一数据和第二数据分别为双通道对目标区域进行扫描所获取的关于目标区域的数据,其中,第一数据和第二数据为一种时域数据。
可以理解的是,在本申请中,双通道SAR在对目标区域进行观测时,可以通过第一通道和第二通道接收目标区域的数据,最终获得第一通道对应的第一数据,同时获得第二通道对应的第二数据。进而可以利用第一通道和第二通道获取的数据,即第一数据和第二数据,实现对目标区域的动目标检测。扫描角是指双通道SAR在进行对目标区域的实时扫描时随方位时间变化的波束指向角度。
步骤102、将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差。
在本申请的实施例中,双通道SAR在基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角之后,将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差。
需要说明的是,在双通道SAR的系统中,相控阵天线电扫描是实现滑动聚束功能的核心,其本质是移相器对每一个天线单元添加相位延迟而使得天线的等相位面发生偏转,令波束指向设定的方向。如上述图2所示,记第一通道的相位中心为PA,第一通道作为参考通道,其相位中心认定为不变,即在平台的飞行过程中第一通道的相位中心维持一条直线,但是由于等相位的调整,施加到第二通道的相位是一个持续变化的值,如图2中的虚线,第二通道的相位中心为PB,第二通道的相位中心不断发生变化。
在本申请的实施例中,预设相位误差计算模型为本申请提出的用于计算第二通道产生的相位误差的计算模型。相位误差即天线相位中心偏移误差。
具体地,在本申请的实施例中,图4为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的原理示意图一,如图4所示,由于第一通道的相位中心与飞行轨迹重合,而第二通道的相位中心随着等相位面的不同而偏移航迹方向,出现一个持续变化的相位差,记为同时,由于相位中心偏移使得场景中的偏移场景中心的目标回波的接收也会产生微小的偏移,记为所以,第二通道的总相位误差可以表示为如下公式:
其中,为第二通道的总相位误差,为虚拟点到第二通道未发生偏移的相位中心之间的距离,为距离向第二通道相位中心变化的中心参考值,为虚拟点到距离向第二通道相位中心变化的中心参考值之间的距离,T为偏移距离向中心的特定目标点,PT为特定目标点T在距离向对应的偏移后的第二通道相位中心;为距离向第二通道相位中心变化的中心参考值到特定目标点T在距离向对应的偏移后的第二通道相位中心之间的距离,为T在距离向对应的偏移后的第二通道相位中心到未发生偏移的第二通道相位中心之间的距离,由于距离向的相位误差较小,相比于方位向的相位误差可以忽略不计,所以总的相位误差可以表示为如下公式:
在本申请的实施例中,预设相位误差计算模型是根据扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数来进行相位误差的计算的。
由此,需要说明的是,本申请实施例提出的相位误差计算模型为如下公式:
其中,为第二通道的相位误差,λ为预设波长,D为第一通道与第二通道的间距参数,θr(ta)为随方位时间变化的扫描角:其中,ta为方位时间。将上述参数数据输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差。
步骤103、根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR在将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差之后,根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据。
在本申请的实施例中,依据预设相位误差计算模型得到的相位误差对第二通道进行相位补偿处理,从而在对相位误差进行补偿后,令第二通道的相位中心重新回归一条直线,进而能够令第二通道和第一通道之间的时间差回归一个常数,为后续进行杂波抑制提供了可能。
进一步地,在本申请的实施例中,在对第二通道进行了相位补偿处理以后,获取第二数据对应的相位补偿后数据,即在相位补偿处理之前,与第二通道相对应的是第二数据,而在相位补偿处理以后,与第二通道相对应的是相位补偿后数据。
需要说明的是,在本申请的实施例中,进行了相位补偿处理以后,需要对所获取的属于时域数据的第一数据和第二数据对应的相位补偿后数据进行二维傅里叶变换,将第一数据和第二数据对应的相位补偿后数据转换为二维频域数据,进而根据属于二维频域数据的第一数据和第二数据对应的相位补偿后数据进行后续的通道校正处理。在本申请的实施例中,可以将第一通道作为参考通道,将第二通道作为待处理通道,其中,与第一通道相对应的第一数据可以表示为如下公式:
其中,Z1(fr,fa)表示第一数据,fr表示距离向频率,fa表示方位向频率,a(fr)表示第一通道和第二通道之间共同幅相部分,h1(fa)表示第一通道的传递函数,D1(fr)表示第一通道的双程天线方位图。
第二通道的相位中心存在偏移,与第二通道相对应的第二数据可以表示为如下公式:
其中,Z2(fr,fa)表示第二数据,h2(fa-△)表示相位中心偏移情况下的第二通道的传递函数,△表示相位中心偏移导致的传递函数的变化,D2(fr)表示第二通道的双程天线方位图,△T1表示第二通道与第一通道之间的方位时间差,exp(-j·fr·△T1)表示以e为底,-j·fr·△T1次方的指数函数。由此可见,由于第二通道的相位中心偏移,导致第二通道的第二数据不仅存在时间上的偏移,即方位时间差△T1,还存在通道之间的差异,即△。
具体地,在进行了相位补偿处理以后,与第二通道相对应的相位补偿后数据可以表示为如下公式:
其中,为第二通道对应的相位补偿后数据,h2(fa)为第二通道对应的相位补偿后的传递函数,△T2为相位补偿后第二通道与第一通道之间的方位时间差。由此可见,通过对第二通道进行相位补偿处理,令第二通道仅存在一个方位时间差,即使得第二通道与第一通道之间只存在时间上的差异,而通道的传递函数之间的差异被良好的补偿,从而能够利用经过相位补偿处理的第二通道对应的相位补偿后数据进行通道校正,令通道校正算法得以正确实施。
步骤104、根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据之后,根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据。
图5为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图二,如图5所示,在本申请的实施例中,双通道SAR在根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获得第二数据对应的通道校正后数据之前,即步骤104之前,基于双通道SAR的动目标检测方法还包括以下步骤:
步骤105、根据第一数据和相位补偿后数据确定补偿函数。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获得第二数据对应的通道校正后数据之前,需要根据第一数据和相位补偿后数据确定补偿函数。
需要说明的是,在本申请的实施例中,补偿函数用于对第二通道进行通道校正处理,补偿函数可以表示为如下公式:
进一步地,在首次进行通道校正处理时,补偿函数是利用相位补偿后数据和第一数据确定的,即补偿函数可以表示为如下公式:
需要说明的是,在本申请的实施例中,补偿函数是根据通道校正后数据逐次计算的,如果第n差值大于预设阈值,则继续利用第n乘积结果对补偿函数进行更新,得到更新的补偿函数。因此,在通道校正处理过程中经过n次迭代则对应有n次补偿函数的更新。
需要说明的是,在本申请的实施例中,预设阈值用于对是否达到通道校正效果进行判定,预设阈值的设置可以依据所需的通道校正效果进行确定,本申请不做具体限制。
图6为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图三,如图6所示,在本申请的实施例中,双通道SAR根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据,可以包括以下步骤:
步骤104a、对补偿函数与相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对第一乘积结果与相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值。
在本申请的实施例中,双通道SAR对补偿函数与相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对第一乘积结果与相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值。
需要说明的是,在本申请的实施例中,对补偿函数与相位补偿后数据进行乘法运算后,获取的乘积结果可以是第n次进行乘法运算的乘积结果,当对补偿函数与相位补偿后数据进行了一次乘法运算时,这个乘积结果为第一乘积结果,当补偿函数与相位补偿后数据进行了两次乘法运算时,这个乘积结果为第二乘积结果,进行乘法运算的次数需要视具体的校正效果而定。
需要说明的是,在本申请的实施例中,第一乘积结果可以表示为如下公式:
需要说明的是,在本申请的实施例中,第一差值可以表示为如下公式:
其中,μ(1)为第一差值。
步骤104b、若第一差值小于或者等于预设阈值,则将第一乘积结果确定为通道校正后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR在对补偿函数与相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对第一乘积结果与相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值之后,若第一差值小于或者等于预设阈值,则将第一乘积结果确定为通道校正后数据。
需要说明的是,在本申请的实施例中,第二数据对应的通道校正处理后数据是时域数据,得到的属于时域数据的第一差值也不能直接用于与预设阈值进行对比,因此,在对第一差值和预设阈值进行比较时,还需要基于像素点对第一差值求平均值,得到第一差值对应的平均值,从而将第一差值对应的平均值与预设阈值进行对比。也就是说,在本申请的实施例中,第n差值:如第一差值,第二差值等均是指经过求平均操作得到的值。
需要说明的是,在本申请的实施例中,判断第一差值是否小于或者等于预设阈值,若第一差值小于或者等于预设阈值,即μ(1)≤δ,其中,δ为预设阈值,则将第一乘积结果确定为通道校正后数据,即经过通道校正处理,此时的第一乘积结果已取得了良好的校正效果,从而将此时的第一乘积结果作为通道校正后数据。
步骤104c、若第一差值大于预设阈值,则利用第一乘积结果对补偿函数进行更新,并继续对补偿函数与第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果;并对第二乘积结果与第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值。
在本申请的实施例中,双通道SAR在对补偿函数与相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对第一乘积结果与相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值之后,即步骤104a之后,若第一差值大于预设阈值,则利用第一乘积结果对补偿函数进行更新,并继续对补偿函数与第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果;并对第二乘积结果与第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值。
需要说明的是,在本申请的实施例中,若第一差值大于预设阈值,则说明此时的第一乘积结果还没有取得较好的通道校正效果,因此需要继续利用补偿函数对第一乘积结果进行相位补偿处理,在利用第一乘积结果对补偿函数进行更新以后,对补偿函数与第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果,第二乘积结果可以表示为如下公式:
需要说明的是,在本申请的实施例中,对第二乘积结果与第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值,可以表示为如下公式:
其中,μ(2)为第二差值。
步骤104d、若第二差值大于预设阈值,则利用第二乘积结果对补偿函数进行更新,并继续利用补偿函数与第n乘积结果进行乘法运算,直到第n差值小于预设阈值;其中,n为大于2的整数。
在本申请的实施例中,双通道SAR在利用第一乘积结果对补偿函数进行更新,并继续对补偿函数与第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果;对第二乘积结果与第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值之后,若第二差值大于预设阈值,则利用第二乘积结果对补偿函数进行更新,并继续利用补偿函数与第n乘积结果进行乘法运算,直到第n差值小于预设阈值;其中,n为大于2的整数。
需要说明的是,在本申请的实施例中,判断第二差值是否大于预设阈值,若第二差值大于预设阈值,即μ(2)>δ,则说明此时的第二乘积结果仍然没有取得良好的校正效果,需要继续利用第二乘积结果更新补偿函数并利用补偿函数对第二乘积结果进行乘法运算,直到利用补偿函数对第n-1乘积结果进行第n次乘法运算,并对第n乘积结果与第n-1乘积结果进行减法运算后,获得的第n差值小于预设阈值时,证明通道校正处理达到了良好的校正效果,可以将此时的第n乘积结果作为通道校正后数据。
步骤106、基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定目标区域中的动目标。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据之后,即步骤104之后,基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定目标区域中的动目标。
具体地,图7为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图四,如图7所示,在本申请的实施例中,双通道SAR基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定目标区域中的动目标可以包括以下步骤:
步骤106a、根据第一数据进行成像处理,获取第一通道对应的第一图像数据;根据通道校正后数据进行成像处理,获取第二通道对应的第二图像数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR基于通道校正后数据和第一数据进行进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标,具体地,双通道SAR根据第一数据进行成像处理,获取第一通道图像数据;根据通道校正后数据进行成像处理,获取第二通道图像数据。
需要说明的是,在本申请的实施例中,图像数据是指进行成像处理后的数据,图像数据主要用于后续的幅度校正处理。具体地,由于第一通道作为参考通道,其对应的第一数据未经过处理,因此可以直接对第一通道对应的第一数据进行成像处理,从而获取第一通道图像数据;而第二通道由于经过了前述的通道校正处理,所以需要对第二通道对应的通道校正后数据进行成像处理,从而获取第二图像数据。进而根据获取的第一图像数据和第二图像数据对第二通道进行幅度校正处理。
需要说明的是,在本申请的实施例中,经过前述的通道校正处理,通道中的大多数杂波分量的幅度和相位差都会被校准,但是某些强杂波例如建筑物和桥梁等无法得到校正,因此,需要通过幅度校正处理,以达到更好的校准效果。
步骤106b、根据第一图像数据对第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取第二图像数据对应的幅度校正后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据第一数据进行成像处理,获取第一通道对应的第一图像数据;根据通道校正后数据进行成像处理,获取第二通道对应的第二图像数据之后,根据第一图像数据对第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取第二图像数据对应的幅度校正后数据。
需要说明的是,在本申请的实施例中,根据第一图像数据对第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理是按照图像数据的像素点逐次进行操作的。
具体地,图8为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图五,如图8所示,在本申请的实施例中,双通道SAR根据第一图像数据对第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取第二图像数据对应的幅度校正后数据可以包括以下步骤:
步骤106b1、根据第一图像数据和第二图像数据确定幅度因子。
在本申请的实施例中,双通道SAR根据第一图像数据对第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取第二图像数据对应的幅度校正后数据,具体地,首先根据第一图像数据和第二图像数据确定幅度因子。
需要说明的是,在本申请的实施例中,幅度因子用于对第二通道进行通道校正,具体地,幅度因子为第一图像数据与第二图像数据的比值,可以表示为如下公式:
步骤106b2、根据幅度因子与第二图像数据,获取第二数据对应的幅度校正后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR根据第一图像数据和第二图像数据确定幅度因子之后,根据幅度因子与第二图像数据,获取第二数据对应的幅度校正后数据。
具体地,在本申请的实施例中,通过对第二图像数据与幅度因子进行相乘处理,获取第二数据对应的幅度校正后数据,幅度校正后数据可以表示为如下公式:
具体地,图9为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图二,如图9所示,进行幅度校正处理之前的第一图像数据和第二图像数据的时间差被校准,但是第一图像数据和第二图像数据之间还存在着幅度差距,图10为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图三,如图10所示,进行幅度校正处理以后的第一图像数据和第二图像数据的幅度分布趋于一致,也就是说,经过通道校正处理以后,双通道数据可以完全对准,进而可以依据对准的双通道数据进行杂波抑制处理。
步骤106c、基于幅度校正后数据和第一数据进行杂波抑制处理,获取目标区域对应的初始检测结果。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据第一图像数据和第二图像数据对第二通道进行幅度校正处理,获取第二数据对应的幅度校正后数据之后,基于幅度校正后数据和第一数据进行杂波抑制处理,获取目标区域对应的初始检测结果。
需要说明的是,在本申请的实施例中,经过前述的通道校正处理、成像处理以及幅度校正处理之后,双通道数据可以完全对准,即第一通道和第二通道的图像数据可以完全对准,因此可以基于幅度校正后数据与第一数据进行图像域相减处理,实现对杂波的完全抑制,实现双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测功能。
具体地,图11为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图六,如图11所示,双通道SAR基于幅度校正后数据和第一数据进行杂波抑制处理,获取目标区域对应的初始检测结果可以包括以下步骤:
步骤106c1、根据幅度校正后数据和第一数据进行杂波滤除处理,获取杂波滤除后数据。
在本申请的实施例中,双通道SAR基于幅度校正后数据和第一数据进行杂波抑制处理,获取目标区域对应的初始检测结果,具体地,根据幅度校正后数据和第一数据进行杂波滤除处理,获取杂波滤除后数据。
需要说明的是,在本申请的实施例中,杂波抑制处理用于对数据中的杂波进行抑制,具体地,杂波抑制处理是指对第二通道对应的幅度校正后数据和第一数据进行图像域相减,从而实现对杂波的完全抑制。
步骤106c2、基于杂波滤除后数据获取初始检测结果。
在本申请的实施例中,双通道SAR在根据幅度校正后数据和第一数据进行杂波滤除处理,获取杂波滤除后数据之后,基于杂波滤除后数据获取初始检测结果。
需要说明的是,在本申请的实施例中,经过杂波抑制处理后的数据可以反映基本的动目标检测结果,即经过杂波抑制处理后,目标区域中的杂波和噪声等基本被滤除,因此,基于杂波滤除后数据可以获取初始检测结果,初始检测结果可以基本反映出目标区域中的动目标。
步骤106d、根据恒虚警率(Constant False-Alarm Rate,CFAR)和初始检测结果获得目标区域中的动目标。
在本申请的实施例中,双通道SAR在基于幅度校正后数据和第一数据进行杂波抑制处理,获取目标区域对应的初始检测结果之后,即步骤109之后,根据CFAR和初始检测结果获得目标区域中的动目标。
需要说明的是,CFAR应用于雷达检测,其可以通过自适应调整门限值以保证雷达具有恒定的虚警概率,从而可以令雷达在进行目标检测时,不因为一些强杂波或干扰而出现虚警,造成应对成本增大的风险。
进一步地,在本申请的实施例中,在获取了初始检测结果以后,通过CFAR技术最终确定初始检测结果中的动目标,实现更精确的动目标检测。
本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。也就是说,在本申请的实施例中,双通道SAR依据提出的预设相位误差计算模型对第二通道产生的相位误差进行计算,得到了精确的相位误差以后,能够依据相位误差的计算结果对第二通道进行有效的相位补偿,令第一通道和第二通道的相位中心重新位于一条直线上,有效解决了相位误差问题,为后续的通道校正处理提供了可能,进一步地,基于补偿函数和预设阈值对第二通道对应的相位补偿后数据进行通道校正处理,减小与第一通道对应的第一数据之间数据的差异,实现了通道校正算法的正确实施。进而基于上述处理后的通道校正后数据和第一数据进行动目标检测任务,并最终完成动目标的检测,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。
实施例二
基于上述实施例,在本申请的另一实施例中,图12为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测方法的实现流程示意图七,如图12所示,基于双通道SAR的动目标检测方法可以包括以下步骤:
步骤201、获取第一通道的第一数据和第二通道的第二数据。
在本申请的实施例中,基于滑动聚束模式的双通道SAR首先对目标区域进行沿逆航迹方向的扫描,获取第一通道对应的第一数据与第二通道对应的第二数据。具体地,由于双通道SAR系统中相控阵天线电扫描是实现滑动聚束功能的核心,其本质是移相器对每一个天线单元添加相位延迟,从而使得天线的等相位面发生偏转,使得波束指向设定的方向,在平台飞行的过程中,参考通道的相位中心认定为不变,而第二通道的相位中心由于持续变化而产生一个持续变化的相位差,因此,利用双通道SAR实现动目标检测时需要首先对第二通道产生的相位差进行处理。
步骤202、对第二通道的相位中心进行偏移校正。
在本申请的实施例中,双通道SAR在获取第一通道的第一数据和第二通道的第二数据以后,对第二通道的相位中心进行偏移校正。具体地,依据提出的预设相位误差计算模型对第二通道产生的相位误差进行计算,将预设相位误差计算模型需要的参数输入预设相位误差计算模型,得到关于第二通道的相位误差,进而依据计算得到的相位误差对第二通道进行相位补偿,即对第二通道的相位中心进行了偏移校正。从而令第一通道和第二通道的相位中心重新回到一条直线,双通道之间的时间差能够回归一个常数,为杂波抑制提供了可能。
步骤203、对相位补偿后数据进行通道校正。
在本申请的实施例中,对第二通道的相位中心进行偏移校正,即相位误差补偿之后,对相位补偿后数据进行通道校正,具体地,利用补偿函数对第二通道的相位补偿后数据进行迭代相乘处理,其中,补偿函数逐次更新,直到经过第n次相乘处理后,第二通道对应的第n乘积结果与第n-1乘积结果之间的差值小于预设阈值,则迭代相乘处理停止,证明此时的第n乘积结果达到了良好的通道校正处理效果,可以作为第二通道的通道校正后数据,进而进行后续的成像处理。
需要说明的是,经过前述对第二通道进行的相位中心校正和通道校正以后,双通道之间的时间差被校准,但仍然存在一定的幅度差异,因而需要继续针对幅度进行校准。
步骤204、对第一数据和通道校正后数据进行成像。
在本申请的实施例中,双通道SAR在对第二通道进行通道校正之后,对第一数据和通道校正后数据进行成像,具体地,对第一数据进行成像,获得第一图像数据,对通道校正后数据进行成像,获得第二图像数据。成像的目的是利用成像后的数据进行幅度校正,得到完全校准的双通道数据,从而进行良好的杂波抑制。
步骤205、对第二通道的第二图像数据进行幅度校正。
在本申请的实施例中,双通道SAR在对第一数据和通道校正后数据进行成像以后,对第二通道的第二图像数据进行幅度校正,具体地,利用幅度因子与第二图像数据进行相乘处理,将上述操作遍历所有图像单元,校正幅度误差,经过幅度校正以后,使得双通道之间仅存的幅度差距也被校准,从而令双通道之间的数据被完全对准。
步骤206、图像域相减。
在本申请的实施例中,双通道SAR在对第二通道的第二图像数据进行幅度校正以后,进行图像域相减,具体地,对第一数据和第二通道对应的幅度校正后数据进行图像域相减,由于经过前述步骤中的处理,双通道数据已被完全对准,因此通过图像域相减处理后,可以对杂波进行抑制,获得初始的动目标检测结果。
步骤207、采用CFAR技术检测动目标。
在本申请的实施例中,双通道SAR在经过图像域相减以后,利用CFAR确定动目标,最终实现了在滑动聚束模式下双通道SAR的动目标检测。
本申请实施例提供了一种双通道SAR处于滑动聚束模式下的动目标检测方法,能够有效解决相位误差问题,正确实施通道校正,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。具体地,本申请以采用中国高分三号卫星在滑动聚束模式下的双通道数据实验为例,来验证方法的有效性。照射的区域是美国的密苏里河上的海狸河湾,其周围有多条公路。系统的重要参数如下:通道数为2,脉冲重复频率(pulse repetition frequency,PRF)为4205.04Hz,扫描角范围为-0.62°至0.62°,扫描步进角为0.01°,驻留脉冲数为196,接收天线长度为3.75m。图13为本申请实施例提出的基于双通道SAR的动目标检测示意图四,如图13所示,左为原始数据,右为应用本发明的动目标检测结果。其中,杂波抑制的能力为-13.4dB;右图标出的a、b、c以及d即为应用本申请的动目标检测方法找到的动目标。
本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。也就是说,在本申请的实施例中,双通道SAR依据提出的预设相位误差计算模型对第二通道产生的相位误差进行计算,得到了精确的相位误差以后,能够依据相位误差的计算结果对第二通道进行有效的相位补偿,令第一通道和第二通道的相位中心重新位于一条直线上,有效解决了相位误差问题,为后续的通道校正处理提供了可能,进一步地,基于补偿函数和预设阈值对第二通道对应的相位补偿后数据进行通道校正处理,减小与第一通道对应的第一数据之间数据的差异,实现了通道校正算法的正确实施。进而基于上述处理后的通道校正后数据和第一数据进行动目标检测任务,并最终完成动目标的检测,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。
实施例三
基于上述实施例,在本申请的另一实施例中,本申请实施例提出了一种双通道SAR,图14为本申请实施例提出的双通道SAR的结构示意图一,如图14所示,在本申请的实施例中,双通道SAR10包括:获取单元11和确定单元12。
获取单元11,用于基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据。
确定单元12,用于基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。
进一步地,获取单元11,具体用于对所述补偿函数与所述相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对所述第一乘积结果与所述相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值;若所述第一差值小于或者等于所述预设阈值,则将所述第一乘积结果确定为所述通道校正后数据。
进一步地,获取单元11,还具体用于在对所述第一乘积结果和所述相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值之后,若所述第一差值大于所述预设阈值,则则利用所述第一乘积结果对所述补偿函数进行更新,并继续对所述补偿函数与所述第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果;并对所述第二乘积结果与所述第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值;若所述第二差值大于所述预设阈值,则利用所述第二乘积结果对所述补偿函数进行更新,并继续利用所述补偿函数与第n乘积结果进行乘法运算,直到第n差值小于所述预设阈值;其中,n为大于2的整数。
进一步地,确定单元12,还用于在根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获得所述第二数据对应的通道校正后数据之前,根据所述第一通道对应的传递函数和所述第二通道对应的传递函数确定所述补偿函数。
进一步地,确定单元12,具体用于根据所述第一数据进行成像处理,获取所述第一通道对应的第一图像数据;根据所述通道校正后数据进行成像处理,获取所述第二通道对应的第二图像数据;根据所述第一图像数据对所述第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取所述第二图像数据对应的幅度校正后数据;基于所述幅度校正后数据和所述第一数据进行杂波抑制处理,获取所述目标区域对应的初始检测结果;根据CFAR和所述初始检测结果确定所述目标区域中的所述动目标。
进一步地,确定单元12,还具体用于根据所述第一图像数据和所述第二图像数据确定幅度因子;根据所述幅度因子与所述第二图像数据,获取所述第二数据对应的幅度校正后数据。
进一步地,确定单元12,还具体用于根据所述幅度校正后数据和所述第一数据进行杂波滤除处理,获取杂波滤除后数据;基于所述杂波滤除后数据获取所述初始检测结果。
图15为本申请实施例提出的双通道SAR的组成结构示意图二,如图15所示,本申请提出的构建系统还包括处理器13、存储有处理器13可执行指令的存储器14,通信接口15,和用于连接处理器13、存储器14以及通信接口15的总线16。
在本申请的实施例中,上述处理器13可以为特定用途集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit,ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal Processing Device,DSPD)、可编程逻辑装置(ProgRAMmable Logic Device,PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgRAMmable GateArray,FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地,对于不同的设备,用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它,本申请实施例不作具体限定。还可以包括存储器14,该存储器14可以与处理器13连接,其中,存储器14用于存储可执行程序代码,该程序代码包括计算机操作指令,存储器14可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器,例如,至少两个磁盘存储器。
在本申请的实施例中,总线16用于连接通信接口15、处理器13以及存储器14以及这些器件之间的相互通信。
在本申请的实施例中,存储器14,用于存储指令和数据。
进一步地,在本申请的实施例中,上述处理器13,用于基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;基于所述通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。
在实际应用中,上述存储器14可以是易失性存储器(volatile memory),例如随机存取存储器(Random-Access Memory,RAM);或者非易失性存储器(non-volatile memory),例如只读存储器(Read-Only Memory,ROM),快闪存储器(flash memory),硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD);或者上述种类的存储器的组合,并向处理器13提供指令和数据。
另外,在本实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中,基于这样的理解,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例提供了一种基于双通道SAR的动目标检测方法,双通道SAR及存储介质,基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将扫描角、预设波长以及第一通道与第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取第二通道的相位误差;根据相位误差对第二通道进行相位补偿处理,获取第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对相位补偿后数据进行通道校正处理,获取第二数据对应的通道校正后数据;基于通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。也就是说,在本申请的实施例中,双通道SAR依据提出的预设相位误差计算模型对第二通道产生的相位误差进行计算,得到了精确的相位误差以后,能够依据相位误差的计算结果对第二通道进行有效的相位补偿,令第一通道和第二通道的相位中心重新位于一条直线上,有效解决了相位误差问题,为后续的通道校正处理提供了可能,进一步地,基于补偿函数和预设阈值对第二通道对应的相位补偿后数据进行通道校正处理,减小与第一通道对应的第一数据之间数据的差异,实现了通道校正算法的正确实施。进而基于上述处理后的通道校正后数据和第一数据进行动目标检测任务,并最终完成动目标的检测,提高双通道SAR在滑动聚束模式下的动目标检测能力。
本申请实施例提供第一计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被第一处理器执行时实现如实施例一的方法。
具体来讲,本实施例中的一种基于双通道SAR的动目标检测方法对应的程序指令可以被存储在光盘,硬盘,U盘等存储介质上,当存储介质中的与一种基于双通道SAR的动目标检测方法对应的程序指令被一电子设备读取或被执行时,包括如下步骤:
基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;
将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;
根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;
根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;
基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的实现流程示意图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程示意图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及实现流程示意图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在实现流程示意图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于双通道合成孔径雷达SAR的动目标检测方法,其特征在于,所述方法包括:
基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;
将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;
根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;
根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;
基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标;
所述根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据,包括:
对所述补偿函数与所述相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对所述第一乘积结果与所述相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值;
若所述第一差值小于或者等于所述预设阈值,则将所述第一乘积结果确定为所述通道校正后数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一乘积结果和所述相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值之后,所述方法还包括:
若所述第一差值大于所述预设阈值,则利用所述第一乘积结果对所述补偿函数进行更新,并继续对所述补偿函数与所述第一乘积结果进行乘法运算,获取第二乘积结果;并对所述第二乘积结果与所述第一乘积结果进行减法运算,获取第二差值;
若所述第二差值大于所述预设阈值,则利用所述第二乘积结果对所述补偿函数进行更新,并继续利用所述补偿函数与第n乘积结果进行乘法运算,直到第n差值小于所述预设阈值;其中,n为大于2的整数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据之前,所述方法还包括:
根据所述第一数据和所述相位补偿后数据确定所述补偿函数。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述通道校正后数据和第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标,包括:
根据所述第一数据进行成像处理,获取所述第一通道对应的第一图像数据;根据所述通道校正后数据进行成像处理,获取所述第二通道对应的第二图像数据;
根据所述第一图像数据对所述第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取所述第二图像数据对应的幅度校正后数据;
基于所述幅度校正后数据和所述第一数据进行杂波抑制处理,获取所述目标区域对应的初始检测结果;
根据恒虚警率技术CFAR和所述初始检测结果获得所述目标区域中的动目标。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一图像数据对所述第二通道对应的第二图像数据进行幅度校正处理,获取所述第二图像数据对应的幅度校正后数据,包括:
根据所述第一图像数据和所述第二图像数据确定幅度因子;
根据所述幅度因子与所述第二图像数据,获取所述第二数据对应的幅度校正后数据。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述幅度校正后数据和所述第一数据进行杂波抑制处理,获取所述目标区域对应的初始检测结果,包括:
根据所述幅度校正后数据和所述第一数据进行杂波滤除处理,获取杂波滤除后数据;
基于所述杂波滤除后数据获取所述初始检测结果。
7.一种双通道SAR,其特征在于,所述双通道SAR包括:获取单元和确定单元,其中,
所述获取单元,用于基于预设波长对目标区域进行扫描处理,获取第一通道对应的第一数据、第二通道对应的第二数据以及扫描角;将所述扫描角、所述预设波长以及所述第一通道与所述第二通道的间距参数输入至预设相位误差计算模型,获取所述第二通道的相位误差;根据所述相位误差对所述第二通道进行相位补偿处理,获取所述第二数据对应的相位补偿后数据;根据补偿函数和预设阈值对所述相位补偿后数据进行通道校正处理,获取所述第二数据对应的通道校正后数据;
所述确定单元,用于基于所述通道校正后数据和所述第一数据进行动目标检测,确定所述目标区域中的动目标;
所述获取单元,还用于对所述补偿函数与所述相位补偿后数据进行乘法运算,获取第一乘积结果;并对所述第一乘积结果与所述相位补偿后数据进行减法运算,获取第一差值;
若所述第一差值小于或者等于所述预设阈值,则将所述第一乘积结果确定为所述通道校正后数据。
8.一种双通道SAR,其特征在于,所述双通道SAR还包括处理器、存储有所述处理器可执行指令的存储器,当所述指令被所述处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,应用于双通道SAR中,其特征在于,所述程序被处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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