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基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法
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作者 申文杰 郅洁 +3 位作者 李洋 林赟 蒋雯 王彦平 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第9期1664-1672,共9页
圆周扫描地基合成孔径雷达(Ground based Synthetic Aperture Radar,GBSAR)通过在竖直面做圆周旋转扫描,具备三维成像的重要优势。但是其圆周观测几何会产生强旁瓣,造成目标点云提取困难。目前未见圆周扫描GBSAR三维点云提取方法的相关... 圆周扫描地基合成孔径雷达(Ground based Synthetic Aperture Radar,GBSAR)通过在竖直面做圆周旋转扫描,具备三维成像的重要优势。但是其圆周观测几何会产生强旁瓣,造成目标点云提取困难。目前未见圆周扫描GBSAR三维点云提取方法的相关研究,经典的双参数恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)算法虽然能够提取三维点云,但需要对三维像不同高度逐层进行检测,由于强旁瓣的影响,无法准确提取三维点云。针对上述问题,本文提出基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法,该方法利用掩膜投影和两次双参数CFAR实现强旁瓣影响下的点云精确提取。该方法首先对SAR三维图像应用最大值投影获取三视图,然后对三视图进行第一次双参数CFAR获取三视图掩膜;然后利用三视图掩膜投影,通过SAR三维像取交集去掉空间位置旁瓣,得到潜在目标区域数据;最后对潜在目标区域的数据应用第二次双参数CFAR实现点云提取。该方法利用实际数据进行实验,结果表明,所提方法与经典的双参数CFAR逐层检测算法相比,可更准确地提取出三维SAR图像目标点云。 展开更多
关键词 圆周扫描地基合成孔径雷达 恒虚警(CFAR) 点云提取
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圆周扫描地基SAR地形表面提取辅助的三维成像算法
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作者 赵子恒 林赟 +2 位作者 王彦平 李洋 申文杰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第1期83-91,共9页
圆周扫描地基合成孔径雷达(GBCSAR)具备大视场、高分辨率等优势,且具备三维分辨能力,在复杂场景形变监测领域具有重要意义。但在大场景下目标点数量庞大,常规的三维成像方法耗时很长,难以满足实时连续监测的需求。因此本文提出一种针对G... 圆周扫描地基合成孔径雷达(GBCSAR)具备大视场、高分辨率等优势,且具备三维分辨能力,在复杂场景形变监测领域具有重要意义。但在大场景下目标点数量庞大,常规的三维成像方法耗时很长,难以满足实时连续监测的需求。因此本文提出一种针对GBCSAR的地形表面成像方法。在场景形变监测时,地形表面形变往往可以反映场景形变趋势,针对这一特性,本文方法将借助地形表面实现成像。利用地形表面提取得到的有效点曲面代替场景的三维空间目标点,实现了降维成像,提高了成像效率。本文首先给出了GBCSAR的几何模型以及信号模型。然后论述了地表三维曲面的提取方法和原理,之后论述了三维曲面成像算法原理。最后利用仿真实验验证算法的可行性,与原始数据图像进行比较分析,并与传统三维成像算法的成像效率进行比较。 展开更多
关键词 圆周扫描地基合成孔径雷达 后向投影算法 地形提取 降维成像算法
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圆周扫描地基合成孔径雷达极坐标格式成像算法
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作者 张远 贾林靖 +1 位作者 王彦平 李伟 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第5期858-865,共8页
圆周扫描地基合成孔径雷达(圆周扫描地基SAR)成像是一种实现360度全方位观测的合成孔径雷达成像技术。现有的成像算法存在计算效率随场景扩大而降低和斜距近似导致的成像精度下降问题,难以实现实时成像。本文提出一种新的圆周扫描地基SA... 圆周扫描地基合成孔径雷达(圆周扫描地基SAR)成像是一种实现360度全方位观测的合成孔径雷达成像技术。现有的成像算法存在计算效率随场景扩大而降低和斜距近似导致的成像精度下降问题,难以实现实时成像。本文提出一种新的圆周扫描地基SAR成像的算法。该算法的基本思想是:首先,将球面波回波信号进行分解,表示为平面波积分形式;其次,构造扫描角度方向的滤波器,利用傅里叶变换的卷积定理,消除角度方向的高阶相位误差;进一步对信号进行极坐标转直角坐标插值,实现角度方向与距离方向的解耦;最终,通过二维逆傅里叶变换实现目标聚焦。通过仿真和实际数据实验对算法进行验证,并对本文算法与BP算法在成像质量和成像效率方面进行对比,证明本文算法可以实现高效成像。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(Synthetic aperture radar SAR) 圆周扫描地基合成孔径雷达(圆周扫描地基SAR) SAR成像
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