[发明专利]一种基于强散射点的舰船特定点的位置获取方法

权利要求书

1.一种基于强散射点的舰船特定点的位置获取方法，包括以下几个步骤：

步骤一：获取雷达图像、雷达视角和舰船几何参数，设定坐标系；

获取舰船目标的SAR图像I，雷达视角θ，舰船几何参数包括舰岛顶部位置坐标A，特定点坐标B；

设定舰船坐标系E₁和图像坐标系E₂，具体为：

（1）舰船坐标系E₁：

坐标原点：舰船质心；

x_E1轴：过舰船质心，水平面内指向舰头的方向为x轴正方向；

y_E1轴：过舰船质心，水平面内舰岛一侧指向无舰岛一侧为正方向；

z_E1轴：过舰船质心，垂直水平面，舰船底部向上为正方向，与x轴、y轴满足右手螺旋准则；

（2）图像坐标系E₂：

坐标原点：图像左下角像素；

x_E2轴：平行于雷达飞行方向，与速度方向夹角小于90度为正向，即方位向；

y_E2轴：平行于雷达中心波束视线方向，由雷达至目标方向为正向，即距离向；

z_E2轴：与x轴、y轴满足右手螺旋准则；

步骤二：根据SAR图像I获取舰船的方位角

对SAR图像I进行二值化处理，获取值为1的点的坐标，使用最小二乘法拟合出舰船中心线，根据中心线的斜率倾角获取出舰船的方位角

步骤三：根据强散射点获取参考点的图像坐标C′和对应的实际坐标C；

在图像坐标系E₂中，选取SAR图像I中最亮点作为参考点，根据SAR图像I获得参考点的图像坐标C′＝(x₁′,y₁′)，最亮点对应的实际位置为舰岛顶部的位置，在舰船坐标系E₁中，取得舰船顶部的位置坐标，也即参考点的实际坐标C＝(x₁,y₁,z₁)；

步骤四：根据投影关系获取特定点的图像坐标B′；

根据参考点和特定点的实际坐标获得参考点和特定点的相对位置，通过舰船坐标系和图像坐标之间的投影关系，获取特定点在图像上的位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于强散射点的舰船特定点的位置获取方法，所述的步骤二具体为：

（1）选取-40dB为临界值，对SAR图像I进行二值化处理，获取值为1的点的坐标矩阵M；

（2）使用最小二乘法对矩阵M进行一阶曲线拟合，获得舰船的中心线l，求出l的斜率k，得到

（3）在图像坐标系E₂中，根据SAR图像I最亮点的坐标C′＝(x₁′,y₁′)和中心线l的位置关系对进行修正，取中心线l上的坐标(x₁′,y₁′′)，将带入式（1），得到舰船方位角

。

3.根据权利要求1所述的一种基于强散射点的舰船特定点的位置获取方法，所述的步骤四具体为：

（1）根据参考点的实际坐标C＝(x₁,y₁,z₁)，特定点的实际坐标B＝(x,y,z)，得到参考点与特定点相对位置坐标D＝(x,y,z)＝(x-x₁,y-y₁,z-z₁)；

（2）将相对位置坐标D、雷达视角θ、方位角代入式（2）右边，得出特定点的相对图像坐标为B′＝(x′,y′,z′)；

（3）由下式（3）获取特定点的真实图像坐标；

B′＝(x₁′+x′,y₁′+y′)    （3）

根据图像坐标B′获取在图像上显示特定点B的位置。