[发明专利]一种基于ATI-SAR图像幅相信息融合的目标检测方法

权利要求书

1.一种基于ATI-SAR图像幅相信息融合的目标检测方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：由粗到精的双通道图像配准；

其中，根据主从式ATI-SAR成像几何关系，在假设目标静止的情况下，由SAR成像处理所得的前、后通道复图像，得到前、后通道复图像沿方位向偏移量和相位偏差；以前-通道图像为基准，根据偏移量将后-通道图像沿方位向，向前通道平移，并根据相位偏差进行相位补偿，实现双通道图像的粗配准；以及，采用基于频谱变换的亚像素平移法，对双通道图像进行细配准；

步骤2：对配准的ATI-SAR双通道图像，进行基于复干涉处理的干涉幅度和相位分量提取；

步骤3：基于自动索引和区域分解的海杂波干涉相位估计与对消；

在干涉相位域，采用基于直方图分析的预分割算法生成杂波索引矩阵，通过自动索引去除目标像素干扰；以及，对海杂波局部等效干涉相位进行分块估计和对消，得到表征目标-海面相对径向运动的干涉相位分量；

步骤4：对干涉幅度分量、表征目标-海面相对径向运动的干涉相位分量进行归一化，进而对两者归一化结果进行基于“模”相关的干涉幅度和相位信息融合；

步骤5：在干涉幅相特征域，采用Pareto分布对海杂波的统计特性进行建模，并采用恒虚警率(CFAR)算法实现自适应阈值检测。

2.如权利要求1所述的目标检测方法，其特征在于，

步骤1中进行双通道图像的粗配准，包含：

基于主从式ATI-SAR成像几何关系，设定雷达平台沿x轴方向以速度v_a飞行；A₀处的天线全孔径发射信号，A_fore，A_aft处的两个子孔径同时接收回波信号，基线长度为2b；假设目标静止的情况下，经SAR成像处理所得前、后通道复图像可分别表示为

式中：t_r，t_a分别为快、慢时间采样；σ为目标复散射函数；ρ_r，ρ_a分别为距离和方位向点扩展函数；R₀为雷达与目标的最短斜距，x₀为目标的方位向位置；c和λ分别为光速和波长；

对比式1和式2，得到前、后通道复图像沿方位向偏移量为Δx＝b，相位偏差为ΔΦ＝exp(j4πv_abt_a/λR₀)；以前-通道图像为基准，将后-通道图像沿方位向，向前通道平移Δx和相位补偿ΔΦ，来实现双通道图像的粗配准。

3.如权利要求2所述的目标检测方法，其特征在于，

步骤1中采用基于频谱变换的亚像素平移法，对双通道图像进行的细配准，包含：

其中，根据对谱域信号乘以非整数相位，与对时域信号利用Sinc插值平移相应的非整数采样点等价的原理，对后-通道图像进行方位向偏移微调，即：

式中：I_aft(m,n)为时域后-通道复图像，(m,n)为像素点的坐标；为沿方位向快速傅里叶变换所得谱域数据；N为方位向采样点数，n₀为非整实数；

从而，构建能量函数为双通道图像频谱的均方误差

式中：为对时域前-通道复图像沿方位向FFT所得谱域数据；M为图像距离采样点数；通过迭代平移后-通道图像，直至其与前-通道图像的均方误差小于设定数值。

4.如权利要求3所述的目标检测方法，其特征在于，

步骤2中，对配准的ATI-SAR双通道图像进行复干涉处理

式中：上标*表示复共轭，·为空间求平均运算；A和分别为干涉幅度和相位分量

式中：|·|为求模值运算；arg{·}为求幅角运算，