[发明专利]基于和差波束单脉冲测角的成像方法

权利要求书

1.基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，以扫描在目标方向形成主瓣的成像波束为和波束，对接收到的多通道回波信号进行加权处理以形成差波束加权处理以使回波信号在波束扫描的方向形成零陷，对成像波束扫描获取的原始图像进行方位向上的阈值处理以提取强散射点，根据和差波束比估计强散射点每个距离单元上方位位置的偏移，结合强散射点每个距离单元上方位位置的偏移在成像波束方位向上对强散射点进行重定位，对重定位得到的距离方位图进行扇形视图转换得到二维声学图像。

2.根据权利要求1所述基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，采用分水岭阈值算法对成像波束扫描获取的原始图像进行方位向上的阈值处理以提取强散射点。

3.根据权利要求1所述基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，根据和差波束比估计强散射点每个距离单元上方位位置的偏移的具体方法为：

首先，构建第m成像波束在第n距离单元上的和差波束比K(n,m)：D(n,m)为第m成像波束在第n距离单元上的差波束加权值，S(n,m)为第m成像波束在第n距离单元上的和波束值，Re[·]表示取实部数据，

然后，根据和差波束比与方位角的线性关系确定第n距离单元相对于第m成像波束中心的方位角Δθ(n,m)：γ为表征和差波束比与方位角线性关系的斜率常数。

4.根据权利要求3所述基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，结合强散射点每个距离单元上方位位置的偏移在成像波束方位向上对强散射点进行重定位的具体方法为：根据第n距离单元相对于第m成像波束中心的方位角Δθ(n,m)以及第m成像波束的指向方位θ_s(m)确定第m成像波束在第n距离单元上的实际方位位置θ(n,m)：θ(n,m)＝Δθ(n,m)+θ_s(m)，为成像波束的方位向间隔。

5.根据权利要求4所述基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，重定位得到的距离方位图是通过逐波束非相干累加的方式获得的，逐波束非相干累加的递推公式为：

其中，为第m成像波束扫描第n距离单元的第方位向像素单元形成的距离方位图，为第m-1成像波束扫描第n距离单元的第方位向像素单元形成的距离方位图，为第0成像波束扫描第n距离单元的第方位向像素单元形成的距离方位图，S(n,0)为第0成像波束在第n距离单元上的和波束值，|·|为取绝对值计算，[·]为取整计算，θ(n,0)为第0成像波束在第n距离单元上的实际方位位置，θ₀为第0方位向像素单元对应的方位位置，ρ为方位向像素单元的大小。

6.根据权利要求5所述基于和差波束单脉冲测角的成像方法，其特征在于，所述方位向像素单元的大小ρ为：θ_ML为和波束的3dB主瓣宽度，N为子孔径阵元数。