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合成孔径雷达图像上舰船目标的检测
摘要
随着合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)成像技术的
发展,SAR 图像的分辨率有了大幅度的提高,利用 SAR 图像进行舰
船目标检测已经成为海洋遥感领域的重要应用之一。
本文首先介绍了 SAR 图像的形成和解译原理,主要包括 SAR 图像的
二维分辨原理、SAR 图像中相干斑的形成机制以及 SAR 图像的解译依
据。它们是本文的理论依据和研究基础。
本文接着分析了影响 SAR 图像上舰船目标检测的主要因素,研究
了图像分割的基本知识与国内外近年来在 SAR 图像上舰船检测方面
的研究成果。以计算机模拟仿真实验为手段,测试和比较了各种用于
SAR 图像上舰船目标检测的算法。
本文提出了一种改进的 SAR 图像上舰船目标的检测算法,以进一
步减小相干斑对舰船目标检测的影响。与已有的算法相比,该算法的
改进主要表现在以下两个方面:
。该算法针对 SAR 图像上海面背景与舰船
目标的不同分布特性,对传统的最大类熵和法进行改进。算法的检测
门限被选择以最大化背景灰度熵与目标灰度熵的加权和。由于加权系
数的引入,该算法能针对实际情况,调整背景灰度熵与目标灰度熵在
准则函数中所占的比例,给出恰当的检测门限。
。该算法根据二值图像上噪声斑点面积的
概率密度函数,计算出最恰当的形态学结构体大小,使形态学处理能
够在平滑船体目标的同时消除大量的噪声斑点。
为了验证本文提出算法的有效性,研究过程中进行了计算机模拟仿
真实验。仿真实验的对象是包含不同强度相干斑的 SAR 图像。实验结
果证明本文提出的算法能够在高强度相干斑的影响下工作,符合 SAR
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摘要
图像上舰船目标检测的实际情况,是一种有效的检测算法。
我国领海广阔,海洋资源丰富,研究 SAR 图像上舰船目标的检测
无论是在军事上还是在民事上都有重要意义。希望本文对 SAR 图像上
舰船目标检测的研究工作,能够为我国海洋目标检测与监视技术做出
贡献。
关键词:合成孔径雷达图像,舰船目标检测,相干斑,图像分割
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ABSTRACT
SHIP DETECTION IN SAR IMAGES
ABSTRACT
With the development of the synthetic aperture radar (SAR) imaging
techniques, the resolution of SAR images has been significantly improved.
Using SAR images to detect ship targets has e the one of important
applications in the field of ocean remote sensing.
First, this paper introduces the reconstruction and the interpretation of
SAR images, including the two-dimensional resolving of SAR images, the
mechanism of speckle in SAR images, and the interpretation signs of SAR
images. They are the theoretical basis of further study.
Then, this paper analyses the factors influencing ship detection,
discusses the basic knowledge about image segmentation and the basic
methods of the ship detection in the SAR images, and tests pares
these methods puter simulation.
This paper presents an improved algorithm for ship detection in SAR
images to further decrease the effect of speckle. Compared with existing
a