[发明专利]一种基于模糊区成像与检测的方位模糊抑制方法

说明书

本发明提出一种基于模糊区成像与检测的方位模糊抑制方法，首先检测到原始图像的强目标位置，对原始图像强目标进行抑制；然后对抑制后的数据进行模糊区聚焦成像，并检测模糊区目标；在抑制消除检测到的模糊区目标后，通过逆过程聚焦回真实图像，从而获得方位模糊抑制后的SAR图像。本发明在抑制方位模糊的同时最大程度地保留真实目标图像的质量，真正做到对方位模糊的针对性抑制，并且不需要对SAR图像的形成过程和SAR系统的设计进行任何修改，不需人为调控任何参数，可实现全自动的工程化处理。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR)信号处理技术，具体涉及一种基于模糊区成像与检测的方位模糊抑制方法。

背景技术

方位模糊是SAR图像中固有的特征，也是定义SAR图像质量的主要指标之一。由于方位向波束方向图延伸至主瓣之外，因此方位信号不是带限信号，这意味着方位信号分量将以模糊的形式相互混叠，最终在图像上呈现出未聚焦的模糊结果，极大地影响了图像的质量。虽然大多数SAR系统都经过精心设计，以尽可能降低方位模糊，但对于散射强度非常大的目标，其方位模糊仍然难以通过系统设计完全消除，另外也存在当系统参数设计不够合理，使得方位模糊区得不到很好的抑制从而影响图像质量的情况。因此，在不更改系统设计的情况下，通过数据处理的方式进行方位模糊抑制具有迫切的需求和很大的应用价值。

文献[A.M.Guarnieri,“Adaptive removal of azimuth ambiguities in SARimages,”IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.vol.43,no.3,pp.625-633,Mar.2005.]提出一种基于频谱滤波和外推的方位模糊抑制方法，这种方法通过频谱滤波的方式减轻方位频谱混叠进而抑制方位模糊，但这种方法模糊抑制效果有限且会降低图像的方位分辨率，是用牺牲方位带宽的方式进行模糊抑制，使原图像受到了较大的影响。文献[Y.Wu,et al.,“Suppression ofazimuth ambiguities in spaceborne SAR images using spectralselection and extrapolation,”IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.vol.56,no.10,pp.6134-6147,Oct.2008.]提出了一种使用频谱选择和外推抑制方位模糊的方法，该方法主要是从模糊起源的真实目标计算出模拟假图像进而进行抑制去除，这种方法需要精确地了解模糊的起源，需要较多的先验知识，实际应用中比较受限。

专利[韩冰，张永军等，2011.基于天线主瓣占优强度约束的SAR方位模糊抑制方法，专利申请号：201110245613.8]提出一种基于天线主瓣占优的强度约束算法，该方法要求存在方位向天线主瓣占优区域，并且抑制效果对占优区域的宽度及主信号能量的占优程度都比较敏感。专利[赵晗希,王伟,王卓群,等.“一种SAR图像的近海岸地物杂波及其方位模糊抑制方法”,CN110261855A.2019.]提出了一种基于空间频域处理的近海岸地物杂波及其方位模糊抑制方法，该方法需要获得同一区域不同时间的N幅图像进行空间域的处理，具有较大的局限性。专利[李文超,李洁洋,杨建宇,等.“SAR图像方位模糊抑制方法”,CN104182942A.2014.]提出了一种基于图像分割和方位加窗的方位模糊抑制方法，该方法核心仍是通过加窗实现方位频谱平滑滤波，即使结合了边缘检测和图像分割，其抑制效果仍受到频谱滤波缺点的影响，分辨率下降且无法应对严重的方位模糊。专利[陈杰,王凯,马宝伯,等.“一种星载合成孔径雷达条带模式方位模糊抑制方法”,CN103605119A.2014.]提出了一种针对条带模式海陆交界区域方位模糊抑制方法，该方法需要计算模糊目标位置并分块，最终利用相邻区域打补丁的方法进行模糊目标抑制，方法具有很大的局限性且在具有大范围严重方位模糊的情况下并不适用。