[发明专利]一种SAR图像双边CFAR舰船目标检测方法

摘要

本发明提供一种SAR图像双边CFAR舰船目标检测方法。技术方案是：第一步，基于选定的滑动窗计算SAR图像中每个像素点的核密度值，并通过线性变换转换为像素点相应的空间值；第二步，根据SAR图像中每个像素点的亮度值和空间值，计算每个像素点对应的联合值，并由所有的联合值形成联合图像；第三步，利用CFAR舰船目标检测方法对联合图像进行检测，得到舰船目标检测结果。本发明能够减少旁瓣和海杂波的影响，提高舰船目标检测的检测率并降低虚警率，同时具有方法简便、易于实现等优势。

主权项

一种SAR图像双边CFAR舰船目标检测方法，其中SAR是指合成孔径雷达，CFAR是指恒虚警率，其特征在于，包括下述步骤：第一步，基于选定的滑动窗计算SAR图像中每个像素点的核密度值，并通过归一化转换为像素点相应的空间值：设定一个固定尺寸的滑动窗Ωx(w)，其中滑动窗以为x中心像素，w是滑动窗的宽度，w大于海杂波的尺寸而且小于舰船目标尺寸的一半；对于SAR图像中像素x，像素x的亮度值为xrange，利用公式一或公式二得到像素x的核密度值fh(x)：fh(x)=1nh2πΣxj∈Ωx(w)exp(-(xrange-xrangej)22h2)]]>              (公式一)fh(x)=Σxj∈Ωx(w)exp(-12(xrange-xrangej)2)]]>               (公式二)上式中，n是滑动窗Ωx(w)内的像素总数，是像素xj的亮度值，h是带宽，其大小根据实际情况确定；利用下式将像素x的核密度值转换为空间值xspatial：xspatial=fh(x)-min(fh(x))max(fh(x))-min(fh(x))]]>             (公式三)第二步，根据SAR图像每个像素点的亮度值和空间值，计算每个像素点相应的联合值，得到所有的联合值形成联合图像：利用下式计算像素x的联合值xcombined：xcombined＝xrangexspatial        (公式四)利用下式计算像素x的平均联合值xcombined：xcombined=4w×wΣxj∈Ωx(w/2)xcombinedj]]>            (公式五)上式中，Ωx(w/2)表示以像素x为中心，宽度为w/2的滑动窗，表示像素xj的联合值；每个像素的平均联合值xcombined构成联合图像；第三步，利用CFAR舰船目标检测方法对联合图像进行检测，得到舰船目标检测结果：利用双峰法计算阈值或下式确定阈值T：PFA=1-∫-∞Tfpdf(xcombined)dxcombined=∫T∞fpdf(xcombined)dxcombined]]>       (公式六)上式中，PFA根据实际情况和实际需要确定，fpdf(xcombined)是联合图像的概率密度函数；如果一个像素的联合值xcombined大于阈值T，则这个像素被认为是舰船目标点；否则，将被当成是一个背景点。