[发明专利]基于稀疏矩阵重构的超分辨成像方法、装置及电子设备

说明书

本发明提供了基于稀疏矩阵重构的超分辨成像方法、装置及电子设备，包括：首先，获取目标对象的回波信号，并根据回波信号得到第一表达式，对第一表达式进行变换，得到回波信号的二维稀疏矩阵。通过获取SOONE函数的二维表达式，对二维稀疏矩阵进行转换，得到最小范数解，然后，对最小范数解进行迭代优化，得到SOONE函数的二维表达式在解空间上的最小值，并将最小值投影到解空间中，得到重构信号，最后，通过压缩感知短孔径成像算法对所述重构信号进行处理，得到目标成像结果。解决了在目标运动较为复杂时，利用RD算法难以获得高分辨ISAR成像的问题。

技术领域

本发明涉及二维成像技术领域，尤其是涉及基于稀疏矩阵重构的超分辨成像方法、装置及电子设备。

背景技术

对于机动目标的成像，目标散射点在成像积累时间内走动较大，会产生非线性多普勒，传统的距离多普勒(Range Doppler，简称RD)方法为实现方位向的高分辨，通常需要较长的观测时间进行相干积累处理，且该分辨率取决于相干积累时间内目标相对于雷达视线的旋转角度。

当目标在相干积累时间内的运动可看作是近似平稳运动时，目标运动产生的高阶非线性项可以忽略，此时方位回波信号可用单频信号的叠加来近似，利用传统的RD算法可得到较好的成像效果。

然而，当目标运动较为复杂时，若仍采用长相干积累时间，会引入不可忽略的高次相位项，导致产生时变多普勒，利用RD算法难以获得高分辨成像。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于稀疏矩阵重构的超分辨成像方法和装置，以解决现有技术中存在的在目标运动较为复杂时，利用RD算法难以获得高分辨成像的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于稀疏矩阵重构的超分辨成像方法，所述方法包括：

获取目标对象的回波信号，并根据所述回波信号得到第一表达式；

对所述第一表达式进行变换，得到所述回波信号的二维稀疏矩阵；

获取序列一阶负指数函数(sequential order one negative exponentialfunction，简称SOONE)的二维表达式；

对所述二维稀疏矩阵进行转换，得到最小范数解；

对所述最小范数解进行迭代优化，得到所述SOONE函数的二维表达式在解空间上的最小值，将所述最小值投影到解空间中，得到重构信号；

通过压缩感知短孔径成像算法对所述重构信号进行处理，得到目标成像结果。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述对所述第一表达式进行变换，得到所述回波信号的二维稀疏矩阵，还包括：

对所述第一表达式进行时域傅里叶变换，得到所述回波信号的第二表达式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述对所述第一表达式进行变换，得到所述回波信号的二维稀疏矩阵，还包括：

获取目标转角、散射点数和空域频率；

根据所述目标转角、所述散射点数和所述空域频率，对所述第二表达式进行变换，得到所述回波信号的第三表达式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述对所述第一表达式进行变换，得到所述回波信号的二维稀疏矩阵，还包括：

根据所述第三表达式，对所述回波信号进行运动补偿，得到所述回波信号的第四表达式。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述对所述第一表达式进行变换，得到所述回波信号的二维稀疏矩阵，还包括：