[发明专利]一种极化SAR船舶速度估计方法及系统

权利要求书

1.一种极化SAR船舶速度估计方法，其特征在于，包括：

S1，使用目标检测算法从待检测区域的主影像的散射全功率图中检测出船舶；

S2，对于检测出的每只船舶，以该船舶为匹配窗口，将所述匹配窗口在所述待检测区域的从影像的搜索窗口中移动，获取所述匹配窗口中主影像块与各从影像块之间的极化矩阵相似值；

S3，根据所述主影像块的中心位置与最大所述极化矩阵相似值对应的从影像块相应位置的差值，并结合SAR成像参数获取该船舶的速度；

其中，所述步骤S2中获取所述匹配窗口中主影像块和各从影像块之间的极化矩阵相似值的步骤具体包括：

根据所述主影像块和各从影像块中各像素的极化相干矩阵的期望、维数和视数，获取所述主影像块和各从影像块中各像素的复数Wishart矩阵；

将所述主影像块与各从影像块中相同位置的各像素的复数Wishart矩阵进行极大似然比假设检验，获取所述主影像块与所述各从影像块中相同位置的各像素之间的极大似然比假设检验值的概率密度；

将所述各像素之间的极大似然比假设检验值的概率密度进行相乘后取对数，获取所述主影像块和各从影像块之间的极化矩阵相似值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

将待检测区域的主影像的HH极化通道影像作为参考影像，使用灰度匹配方法将所述待检测区域的从影像的HH极化通道影像配准到所述主影像的坐标系下；

根据所述从影像的HH极化通道影像配准到所述主影像的坐标系下的配准文件，将所述从影像的HV、VH和VV极化通道影像配准到所述主影像的坐标系下。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括通过以下公式获取所述主影像的散射全功率图Span：

Span＝|S_HH|²+2|S_HV|²+|S_VV|²；

其中，S_HH表示HH极化通道影像，S_HV表示HV极化通道影像，S_VV表示VV极化通道影像。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

根据所述主影像的散射全功率图，使用双参数CFAR算法获取船舶检测结果图；

对所述船舶检测结果图进行腐蚀或膨胀后，去除所述船舶检测结果图中面积小于预设阈值的连通区域；

对所述船舶检测结果图中的连通区域进行编号。

5.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

根据主影像块的中心位置与最大所述极化矩阵相似值对应的从影像块相应位置的差值，获取该船舶的斜距向偏移量和方位向偏移量；

根据所述船舶的斜距向偏移量和方位向偏移量，并结合SAR成像参数获取该船舶的正北向偏移量和正东向偏移量；

根据所述船舶的正北向偏移量和正东向偏移量，并结合所述主影像和从影像成像的时间差获取该船舶的速度。

6.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

将所述主影像块与各从影像块中各像素的极化相干矩阵进行非对角线元素补偿以使所述极化相干矩阵非奇异。