[发明专利]一种SAR图像中干扰信号的消除方法和装置

说明书

本发明提供一种SAR图像中干扰信号的消除方法和装置，包括将SAR复数据图像变换成距离频域图像；对距离频域图像进行干扰检测，根据干扰检测结果将距离频域图像划分得到包含干扰信息的第一子图像和不含干扰信息的第二子图像；对第一子图像和第二子图像进行差运算得到只含干扰信息的第三图像；对第一子图像和第二子图像进行变化检测处理得到干扰变化图像，并进行去噪处理得到干扰位置二值图的第四图像，将第三图像与第四图像进行匹配处理得到只含干扰信息和位置的第五图像；基于SAR复数据图像和第五图像，得到去除干扰后的SAR图像。通过本发明干扰信号的消除方法能够得到消除干扰信号的过程信号保真度高的高精度SAR图像。

技术领域

本发明属于合成孔径雷达信号处理技术领域，具体涉及一种SAR图像中干扰信号的消除方法和装置。

背景技术

基于合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)具有全天时、全天候、穿透云、雨、雾的优点，世界各国争先恐后的发展自己的合成孔径雷达设备和系统，一代又一代搭载着合成孔径雷达的卫星相继升空，电磁频谱资源变得拥挤。加上日益复杂的电磁环境等因素，这使得合成孔径雷达在行使任务当中会接收到其他设备带来的射频干扰信号。这些干扰信号的存在使得最终的合成孔径雷达图像呈现出明亮的周期性条纹与亮斑，使图像模糊、失真，严重影响了合成孔径雷达的应用。

由于合成孔径雷达系统中干扰现象频繁的出现，各国相关领域学者开展了大量的合成孔径雷达干扰抑制方法的研究。从不同数据的抑制处理出发，可以将干扰抑制方法分为两大类：基于合成孔径雷达图像的干扰抑制方法和基于合成孔径雷达回波信号的干扰抑制方法。基于合成孔径雷达图像的干扰抑制方法从图像域出发，将干扰信息直接从合成孔径雷达图像中去除。中国科学院电子学研究所的郑慧芳等人，利用合成孔径雷达任意子带均能成像且幅值相同的特性，提出了子带对消法，通过简单的对消操作，就能将干扰去除掉。但是子带对消法在对消干扰的同时也不可避免地对消掉大量有用的图像信息，而且面对宽带干扰时，对消效果往往不理想。A.Reigber等人采用解聚焦的方法将合成孔径雷达图像还原至特定的变换域进行陷波处理，这种方法虽然高效但是难免的失却大量的有用信息从而导致缺失数据。缺失数据将会带来副瓣的提高，使得合成孔径雷达图像副瓣能量较高，导致图像模糊。基于合成孔径雷达回波信号的干扰抑制方法从回波域出发将回波信号进行分解、变换等操作使得干扰表征明显，从而展开抑制操作。西安电子科技大学的周峰等人早期采用特征值分解的方法进行干扰抑制处理，将干扰信号对应的特征值去除并还原数据达到干扰抑制的效果。除此之外，经验模态分解方法也被用来分解回波信号，并将干扰信号对应的本征模态函数消除实现干扰抑制操作。这些分解类方法可以有效的去除回波信号中的干扰分量，但是大量的矩阵运算操作使得分解类方法运算效率往往不佳。东南大学的黄岩等人从稀疏重构的理论出发，分别针对窄带干扰和宽带干扰建立提取干扰信号的稀疏重构优化模型，求解优化问题得到干扰信号再进行抑制操作。但优化问题的求解往往伴随着迭代，这使得该类抑制方法相对于其他方法计算复杂度较高。

因此，需要提供一种针对上述现有技术中不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种SAR图像中干扰信号的消除方法和装置，用以提高SAR图像的精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种SAR图像中干扰信号的消除方法，所述方法包括：

步骤1，基于快速傅里叶变换将SAR复数据图像变换成距离频域图像；

步骤2，对所述距离频域图像进行干扰检测，根据干扰检测结果将所述距离频域图像划分，得到第一子图像和第二子图像；所述第一子图像为包含干扰信息的图像，所述第二子图像为不含干扰信息的图像；

步骤3，对所述第一子图像和所述第二子图像进行差运算得到第三图像，所述第三图像为只含干扰信息的幅值图像；