SAR層析三維成像技術(shù)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、合成孔徑雷達(SAR)三維成像,既具有傳統(tǒng)SAR全天時、全天候、高分辨率成像及電磁穿透等優(yōu)勢,又避免了二維成像時三維場景空間投影到二維成像平面時的模糊問題,在軍事偵察、地球遙感、海洋研究、環(huán)境保護以及災情監(jiān)測等方面具有廣泛的應用前景,正逐漸成為雷達技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。SAR層析三維成像技術(shù),利用不同入射角軌跡上獲得的多個二維SAR成像結(jié)果,基于層析原理在二維成像平面的法線方向上進行孔徑合成,從而實現(xiàn)高分辨三維成像。該技術(shù)既不需要復雜

2、的飛行軌跡控制、額外的定位精度要求,又擁有真正的三維成像能力,在雷達成像領(lǐng)域具有很高的研究價值。然而,SAR層析三維成像技術(shù)還不完善,在理論、系統(tǒng)和應用等方面都面臨著問題與挑戰(zhàn)。本文以SAR層析三維成像技術(shù)為研究對象,重點針對系統(tǒng)理論、圖像配準、噪聲抑制、稀疏軌跡、機載平臺拓展等關(guān)鍵技術(shù)開展了較為系統(tǒng)、深入的研究,完成的主要工作和貢獻如下:
   ⑴完善了SAR層析三維成像理論與系統(tǒng)。本文以層析三維成像的視角分析了雷達信號的層析

3、成像特征,詳細地闡述了SAR三維層析成像理論,推導了SAR層析三維成像的性能。分析了SAR層析三維成像系統(tǒng)中二維成像分辨率、軌跡定位誤差、圖像配準精度、軌跡數(shù)量及分布等系統(tǒng)因素對SAR層析三維成像的影響。研究了SAR層析三維成像系統(tǒng)中圖像配準、成像等關(guān)鍵問題的解決方法。
   ⑵提出一種基于區(qū)域特征的多SAR圖像配準算法。該算法通過水平集函數(shù)與配準函數(shù)的同步迭代求解泛函極值獲得圖像的配準函數(shù)實現(xiàn)圖像配準。該算法抑制了SAR圖像相

4、干斑對區(qū)域特征識別的影響,并有效避免了特征識別誤差向配準過程的傳播。
   ⑶針對SAR層析三維成像中復雜的噪聲環(huán)境,提出了一種適應復雜噪聲環(huán)境的SAP層析三維成像算法。該算法基于高階統(tǒng)計理論,將成像建模為噪聲中的諧波恢復模型,提高了SAR層析三維成像系統(tǒng)對圖像間去相關(guān)因素及環(huán)境的適應性。
   ⑷提出了一種稀疏軌跡SAP層析三維成像算法。該算法基于多散射中心假設(shè),將成像問題建模為信號稀疏表示問題,再利用稀疏貝葉斯學習算

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