[发明专利]基于圆迹合成孔径雷达数据的方位熵提取方法

说明书

本发明提供一种基于圆迹合成孔径雷达数据的方位熵提取方法，包括如下步骤：将圆迹合成孔径雷达的回波数据所对应的孔径平均分割成多个子孔径，每个所述子孔径具有相等的圆心角，使得每个所述子孔径的成像结果的方位向分辨率和距离向分辨率相当；对每个所述子孔径对应的回波数据进行成像，以获得每个所述子孔径对应的图像；根据所获得的图像获取每个像素点的雷达散射截面幅值随方位角变化的曲线图；以及根据每个像素点的雷达散射截面幅值随方位角变化的曲线图获得所述像素点的方位熵。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达领域，尤其涉及一种基于圆迹合成孔径雷达数据的方位熵提取方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达，可以提供全天时、全天候的观测。圆迹合成孔径雷达是合成孔径雷达的一种新型的工作模式，通过360°圆形轨迹对目标进行观测，以获取目标更全面的信息以及更高方位向分辨率。通过圆迹合成孔径雷达可以得到物体的各向异性散射特性，不同的物体的各向异性散射特性不同，因此，对目标的各向异性散射特性进行分析，对于目标的识别和分类有重要意义。但是现有的分析方法可以提供的各向异性散射特性是高维的、不便于应用的，因此，需要一种图像处理方法，使得提供的各向异性散射特性便于应用。

发明内容

为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提供一种基于圆迹合成孔径雷达数据的方位熵提取方法，包括如下步骤：

步骤S1、将圆迹合成孔径雷达的回波数据所对应的孔径平均分割成多个子孔径，每个所述子孔径具有相等的圆心角，使得每个所述子孔径的成像结果的方位向分辨率和距离向分辨率相当；

步骤S2、对每个所述子孔径对应的回波数据进行成像，以获得每个所述子孔径对应的图像；

步骤S3、根据所获得的图像获取每个像素点的雷达散射截面幅值随方位角变化的曲线图；以及

步骤S4、根据每个像素点的雷达散射截面幅值随方位角变化的曲线图获得所述像素点的方位熵。

根据一些实施例，在步骤S1中利用子孔径分割方法对圆迹合成孔径雷达的回波数据所对应的孔径进行分割，得到K个子孔径，其中，K≥360。

根据一些实施例，在步骤S2中利用后向投影算法得到每个子孔径的图像。

根据一些实施例，步骤S3进一步包括：

S31、获取所得到的图像中的每个像素点的像素值；

S32、对于每个像素点，将所述像素点在每个子孔径所对应的图像上的像素值作为所述像素点在所述图像对应的子孔径的中心角度的雷达散射截面幅值；以及

S33、将所述子孔径的中心角度作为方位角，获取每个所述像素点的雷达散射截面幅值随方位角变化的曲线图。

根据一些实施例，利用下式获得每个像素点的像素值：

其中，I_n(i，r)表示像素点(i，r)在第n个子孔径所对应的图像中的像素值，0≤n≤K；s_ir表示像素点(i，r)所对应的距离向脉冲压缩后的回波信号；f_c表示雷达中心频率；R_ir表示像素点(i，r)到雷达平台的距离，c表示光速；j表示虚数单位，且

根据一些实施例，步骤S4进一步包括：

S41、将每一个像素点在不同方位角的雷达散射截面幅值相加，得到总幅值；

S42、计算所述每一个像素点在预定方位角的雷达散射截面幅值占总幅值的比率；以及

S43、通过所述比率获得所述每一个像素点的方位熵。