[发明专利]基于锐度分析和成像投影平面选取的最优成像时间段选取方法

说明书

基于锐度分析和成像投影平面选取的最优成像时间段选取方法，本发明涉及最优成像时间段选取。本发明的目的是为了解决现有的成像时间段选取方法无法同时满足IPP选取、图像质量和分辨率的问题。过程为：一、获取ISAR回波数据；二、将回波数据沿方位向划分；三、得到Q幅ISAR图像；四、形成舰船中心线斜率估计曲线；五、形成多普勒展宽估计曲线；六、生成舰船侧视图或俯视图ISAR图像的子数据块；七、获得扩展子数据块；八、得到时频分析结果；九、形成多普勒频率估计曲线；十、获得分段后的多普勒频率数组；十一、形成锐度曲线；十二、获得和十三、获得最优成像子数据块。本发明用于成像时间段选取领域。

技术领域

本发明涉及最优成像时间段选取。

背景技术

逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)对舰船目标成像已在海洋监控领域引起了广泛关注。在ISAR成像后，生成的舰船ISAR图像将用于目标分类和识别。因此，获取高质量和高分辨率的雷达图像十分重要，特别是当雷达图像呈现目标的侧视图或俯视图时，有利于提高目标分类效率和识别精度。成像时间段选取方法因其具有减少计算量且成像质量好而受到广泛使用，现有的成像时间段选取方法分为两类，一类是注重成像投影平面(imaging projection plane,IPP)选取，另一类是侧重提高图像方位分辨率。两类算法都具有一定缺陷，前者可满足生成的雷达图像为舰船目标的侧视图或俯视图，但无法保障图像质量和方位分辨率最优；后者可满足生成图像的方位分辨率最佳，却无法避免雷达图像为舰船混合态(即既有侧视图又有俯视图)情况。因此，现有的成像时间段选取方法都无法获得有利于目标分类和识别的雷达图像，研究一种既能够生成舰船侧视图或俯视图的雷达图像、又能够保障图像质量和方位分辨率的最优成像时间段选取方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的成像时间段选取方法无法同时满足IPP选取、图像质量和分辨率的问题，而提出基于锐度分析和成像投影平面选取的最优成像时间段选取方法。

基于锐度分析和成像投影平面选取的最优成像时间段选取方法具体过程为：

步骤一、获取ISAR回波数据，记为s_r(m,n)，ISAR回波数据的成像时间T＝[1,N_a]/PRF；

式中，m为ISAR回波的脉冲序号，m＝1,2,…,N_a，N_a为脉冲数；n为快时间序号，n＝1,2,…,N_r，N_r为快时间采样点数，PRF为脉冲重复频率；

步骤二、采取重叠方式将回波数据沿方位向划分，取回波数据中脉冲序号范围为M^q的信号生成子数据块

式中，M^q＝[(q-1)N_as/2+1,(q-1)N_as/2+N_as]；

式中，q为子数据块序号，q＝1,2,…,Q，Q为子数据块个数，为向下取整函数，N_as为子数据块的脉冲数，m₀为子数据块的脉冲序号，m₀＝1,2,…,N_as，1＜N_as＜N_a；

步骤三、对Q个子数据块中每个子数据块进行ISAR成像，得到Q幅ISAR图像；

步骤四、估计每个ISAR图像中舰船中心线的斜率，记为k_s(q)，形成舰船中心线斜率估计曲线；

步骤五、估计每个ISAR图像中舰船占据的方位单元数，即多普勒展宽单元数，记为D_w(q)，形成多普勒展宽估计曲线；