[发明专利]基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，包括：

步骤1、将SAR单视复图像分成M*N个子图像块；

步骤2、估计每个子图像块的多普勒中心频率，作为多普勒中心频率的观测值；

步骤3、基于卫星轨道参数和天线指向参数计算每个子图像块的多普勒中心频率的预测值；

步骤4、根据多普勒中心频率的观测值和预测值，计算每个子图像块的多普勒中心异常值，并将得到的多普勒中心异常值转换为多普勒速度；

步骤5、计算多普勒速度沿方位向的梯度，根据多普勒速度梯度向量中元素绝对值的最大值检测海洋锋。

2.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，所述M*N个子图像块为所述单视复图像分别沿方位向和距离向平均分割得到，方位向分割数为M，距离向分割数为N，其中，M和N都是不小于3的正整数。

3.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，各个所述子图像块的空间分辨率不小于0.5km*0.5km。

4.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，所述M*N个子图像块的大小相同。

5.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，使用时域自相关的方法估计每个子图像块的多普勒中心频率的观测值f_Dc：

其中，arg{·}表示求辐角，r(·)为相关函数，PRF为脉冲重复频率，采样间隔T＝1/PRF，k取1。

6.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，基于卫星轨道参数和天线指向参数计算每个子图像块多普勒中心频率的预测值f_Dp使用如下公式：

其中，k_e为雷达电磁波波数；V_sc为平台沿轨道方向的速度大小；γ为雷达波束的高度角；α为偏航角；ω_e为地球自转角速度；ω为平台角速度；ε表示雷达侧视方向，+1为右侧视，-1为左侧视；β为升交点和卫星轨道平面的夹角；ψ为卫星轨道倾角。

7.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，所述每个子图像块的多普勒中心异常值f_Dca为多普勒中心频率观测值f_Dc与多普勒中心频率预测值f_Dp之差，即：

f_Dca＝f_Dc-f_Dp。

8.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，多普勒速度为雷达径向速度，根据多普勒中心异常值得到，多普勒速度v_D的计算公式为：

其中，θ_i为雷达波束相对于海表面的入射角，k_e为雷达电磁波波数。

9.根据权利要求1所述的基于多普勒中心异常的SAR图像海洋锋检测方法，其特征在于，所述每个子图像块的多普勒速度v_D构成了一个M*N维的矩阵：

v_D＝[v_D1,v_D2,···,v_Di,···,v_DN]

其中，v_Di为一个M维的列向量，i＝1,2,···,N。