[发明专利]一种基于方向直线筛选的SAR图像目标方位角估计方法

权利要求书

1.一种基于方向直线筛选的SAR图像目标方位角估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提取目标，用图像分割方法将输入图像中的SAR目标提取出来，表示为一个二值的目标矩阵，该矩阵的行数和列数分别等于图像的宽度和长度，矩阵的每一个点对应图像的一个像素点，其值为1表示该像素点为目标点，为0表示该像素点为非目标点；

S2、提取边界，对目标矩阵内的每一个点，统计其周围区域内目标点的个数，若目标点个数小于预设的邻域阈值，则判定该点为边界点，否则为非边界点；将目标边界信息表示为一个二值边界矩阵，该矩阵的行数和列数分别等于图像的宽度和长度，矩阵的每一个点对应图像的一个像素点，其值为1表示该像素点为边界点，为0表示该像素点为非边界点；

S3、确定各方向直线，包括以下子步骤：

S31、在目标图像平面作一组宽度为两个像素点的直线{L_θ,d}，其中θ为直线与垂直方向的夹角，0°＜θ≤180°，θ的采样间隔为Δ_θ，0＜Δ_θ≤1；d为图像的左上角顶点到直线的距离，其中p、q分别为边界矩阵的行数和列数，d的采样间隔为Δ_d，0＜Δ_d≤1；

S32、统计每条直线L_θ,d与目标边界的交点个数；

S33、对每个θ，求夹角为θ的所有直线中与边界交点个数最多的直线，定义该直线为θ的方向直线l_θ，记l_θ与边界的交点个数为z_θ；

S4、筛选最佳方向直线，包括以下子步骤：

S41、求z_θ的最大值，记为z_max，即

zmax=maxθzθ]]>

记z_max所对应的夹角为θ_max；

S42、若θ_max小于20度，则确定直线为最佳方向直线；否则进行方向直线筛选，寻求最佳方向直线；

S5、确定最佳方向直线的夹角为待估计的目标方位角。

2.根据权利要求1所述的基于方向直线筛选的SAR图像目标方位角估计方法，其特征在于，所述的步骤S2中，统计目标矩阵内各个点周围区域内目标点的个数时，统计的区域大小为5×5像素。

3.根据权利要求1所述的基于方向直线筛选的SAR图像目标方位角估计方法，其特征在于，所述的步骤S42的方向直线筛选包括第一级方向直线筛选和第二级方向直线筛选，所述的第一级方向直线筛选包括以下步骤：

S421、设置交点个数集合C1和C2，候选方向直线集合C1、C2和均为有序集合，初始时三个集合包含的元素个数均为0；

S422、将所有交点个数z_θ按从大到小的顺序加入到C1中，设元素添加结束后，C1共包含p个元素；

S423、设置初值为1的元素计数器i；

S424、取C1中第i元素c_i，判断是否满足以下两个条件：

条件1：c_i＞η·z_max，其中0.7＜η＜0.9；

条件2：C2为空集或c_i所对应的夹角与当前C2中的每一个元素所对应夹角的差的绝对值大于Δ，15＜Δ＜25；

若同时满足条件1和条件2，则将c_i加入到C2的尾部，并将c_i所对应的方向直线加入到候选方向直线集合的尾部；若不满足则不操作；

S425、若i＜p，则计数器i加1，转到步骤S424，否则进行第二级方向直线筛选；

所述的第二级方向直线筛选包括以下步骤：

S426、设的元素个数为k，对中的每个元素(其中θ_i为的夹角，i＝1,2,3,…,k)，设置一个权w_i，w_i为整数；设置的第1元素为当前最佳的方向直线，记最佳方向直线的夹角θ的下标为opt，即当前opt＝1；

S427、考察与目标边界交点，求交点横坐标的取值范围[x_min,x_max]，其中x_min和x_max分别为交点横坐标的最小值和最大值；

S428、对中的每个元素j＝2,3,4,…,k，作：

S4281、将当前直线与当前最佳直线的初始权值均设置为0，即w_j＝w_opt＝0；

S4282、对[x_min,x_max]范围内的每个x作如下操作：作与横轴交点坐标为(x，0)的垂直直线，求该直线与和两直线的交点E_j和E_opt；设E_j和E_opt的纵坐标分别为y_j和y_opt，若y_j＞y_opt，w_j自增1；否则w_opt自增1；

S4283、求w_j与w_opt的差dif_w，即dif_w＝w_j-w_opt；

S4284、若dif_w大于1，则令opt＝j；

S4285、若dif_w的绝对值小于或等于1，比较和两直线的夹角θ_j与θ_opt，若θ_j相对于θ_opt更接近于水平方向，则令opt＝j；

S429、确定直线为最佳方向直线。