[发明专利]一种基于SAR图像序列的运动目标检测及视频成像方法

权利要求书

1.一种基于SAR图像序列的运动目标检测及视频成像方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、动目标检测、匹配与确认：将基于单通道高分辨SAR图像数据通过子孔径划分形成图像序列，采用CFAR算法在所述图像序列中进行动目标的检测，并对疑似动目标进行匹配与确认，直至将全部所述动目标进行标记，并获得所述动目标的成像序列；

S2、动目标测速：通过所述成像序列的相邻子图像中所述动目标的位移得到所述动目标的粗测速V_a'，利用所述粗测速V_a'构造新的匹配滤波函数H，补偿方位频率的二次项后得到子孔径方位精聚焦位置，基于所述精聚焦位置得到所述动目标的精速度V_a；

S3、动目标定位：提取其中一个所述动目标出现的所有所述子孔径中所述动目标的能量，并进行能量均衡，得到所述动目标的中心照射时刻，再通过所述中心照射时刻计算得到所述动目标的方位聚焦位置，完成所述动目标的定位；

对其他所有的所述动目标均进行定位；

S4、视频SAR成像：根据所述动目标的精测度V_a、图像分辨率以及帧频的需求，选择合适的子孔径重叠时间，形成子图像序列，然后利用步骤S1、S2、S3的动目标的速度V_a以及定位方法形成所述动目标的视频SAR图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于SAR图像序列的运动目标检测及视频成像方法，其特征在于：

步骤S1包括以下步骤：

S11、形成图像序列：将基于单通道高分辨SAR图像全孔径回波数据通过子孔径划分形成所述子图像序列；

S12、目标检测、匹配与确认：采用CFAR算法对所述图像序列进行所述动目标的检测，并对疑似动目标进行子图像序列匹配与确认，排除场景强散射点的干扰，直至将全部所述动目标进行标记，并获得所述动目标的成像序列。

3.根据权利要求2所述的一种基于SAR图像序列的运动目标检测及视频成像方法，其特征在于：

步骤S12包括以下步骤：

S121、检测：采用CFAR算法对所述图像序列进行所述动目标的检测；

S122、初始化动目标序号：找到第一个疑似动目标数不为0的第i个子孔径，疑似动目标数为N_i，对所有疑似点进行编号，记为1,2，…,n,…N_i；

S123、匹配：对于第i个子孔径中的第n个动目标进行匹配：对于第i+1个子孔径，疑似动目标数为N_i+1，所有N_i+1个疑似动目标对子孔径i中的第n个所述动目标进行差分，找到距离向差分为0的疑似动目标，将其标记为子孔径i中的第n个所述动目标的序号；

对第i个子孔径中的N_i个动目标都在第i+1个子孔径中进行匹配；

将第i+1个子孔径中没有匹配到的N_i+1-N_i个疑似动目标标记为N_i+1,…N_i+1；

对于第i+1个子孔径中的第n个所述动目标进行匹配：对于第i+2个子孔径，疑似动目标数为N_i+2，所有N_i+2个疑似动目标对子孔径i+1中的第n个所述动目标进行差分，找到距离向差分为0的疑似动目标，将其标记为子孔径i+1中的第n个所述动目标的序号；

第n个所述动目标如果连续出现在K个子孔径中，且距离差分为0，对所述动目标的方位进行差分，若差分值小于阈值，则继续进行方位差分，方位差分量相等时，将K个子孔径中的所述动目标均标记为n；若所述方位差分量不相等时，将所述第n个动目标标记为新的序号；

n＝n+1，继续对第i个子孔径中的第n个动目标进行匹配，直至第i个子孔径中所有动目标均被标记；

S124、第i个子孔径标记完成：第i个子孔径中所有动目标均被标记；

i＝i+1,返回步骤S122，直至直到所有子图像中的所有动目标均被标记；

S125、标记完成：所有子图像中的所有动目标均被标记，标记完成，得到所有点的匹配结果，被标记为相同序号的聚焦位置的序列即为所述动目标的成像序列。

S126、确认：通过估计动目标在子图像序列中的位置偏移量，对搜索到的疑似目标进行确认，如果方位差分近似为0，那么此序号代表的目标为静止目标，从而排除强散射静止目标点的干扰。