[发明专利]基于奇异空间三特征的海面目标检测方法及系统

权利要求书

1.一种基于奇异空间三特征的海面目标检测方法，其特征在于，包括：

获取待检测信号；

从所述待检测信号的奇异空间中提取奇异空间三特征，构建三特征空间，得到所述待检测信号的特征点；其中，所述奇异空间三特征包括累积主奇异值、第二奇异向量线性程度和第三奇异向量线性程度；所述累积主奇异值为：对轨迹矩阵进行奇异值分解，得到：

（3）

其中，为按奇异值大小降序排列得到的对角矩阵，奇异值分解公式中涉及的三个矩阵可以分别表示为：

              （4）

                  （5）

                  （6）

且；

将排在首位的奇异值定为主奇异值MSV，分别定义为第二奇异值SSV、第三奇异值TSV；

将奇异值沿帧时间维度积累叠加，即将主奇异值MSV的累积值用作检测器的第一个特征，称为累积主奇异值，其表达式如下：

                 （7）

式中，CMSV表示累积主奇异值，S表示累积起点，C表示累积帧数，C的取值范围在[10,30]之间；

分别将第二奇异值SSV、第三奇异值TSV在酉矩阵U中对应的奇异向量定义为第二奇异向量、第三奇异向量；

抽取相邻的k帧雷达扫描数据，分别计算得到第二奇异向量和第三奇异向量的k组三维SVLS坐标，提取其中的前两维坐标数据进行分析，并统一表示为，其中，指向奇异向量的排列顺序；

利用最小二乘法拟合直线，其中为二维向量，包括斜率和截距值；的求解转化为计算SSE误差平方和函数最小值的问题，对应的值即为拟合结果；SSE函数的表达式为：

           （8）

用第二奇异向量、第三奇异向量的SSE值作为检测器的后两个特征，分别定义为第二奇异向量线性程度LDSSV、第三奇异向量线性程度LDTSV，表达式分别为：

             （9）

            （10）；

对所述待检测信号的特征点进行检测分类，得到目标检测结果；

采集海杂波数据，通过凸包算法对海杂波数据进行特征训练，得到决策区域；

判断待检测信号的特征点是否落入决策区域内，若待检测信号的特征点落入决策区域，则待检测信号为杂波单元；若待检测信号的特征点未落入决策区域，则待检测信号为目标单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于奇异空间三特征的海面目标检测方法，其特征在于，所述从所述待检测信号的奇异空间中提取奇异空间三特征，构建三特征空间，得到所述待检测信号的特征点，包括：

获取所述待检测信号对应的轨迹矩阵；

对所述轨迹矩阵进行奇异值分解，得到主奇异值、第二奇异值和第三奇异值；

将所述主奇异值沿帧时间维度累积叠加，得到累积主奇异值；

分别对所述第二奇异值和所述第三奇异值对应的奇异向量进行分布特性分析，得到第二奇异向量线性程度和第三奇异向量线性程度；

以第二奇异向量线性程度特征为X轴、第三奇异向量线性程度特征为Y轴、累积主奇异值特征为Z轴，构建得到三特征空间，得到所述待检测信号的特征点。