[发明专利]一种用于穿墙雷达多目标检测的方法

摘要

本发明基于一个目标所对应的多径回波距离一定大于目标本身回波距离这一原则,提供一种适用于封闭空间多目标检测的多径幻象抑制方法，首先通过门限检测将原始图像二值化，基于4‑连通法标记二值化图像得到一组连通域，将所有连通域按照其坐标均值到雷达中心点的距离由小到大依升序排序组成连通域序列；然后按照其坐标均值到雷达中心点的距离由小到大依升序依次分别分析判断每个连通域是目标还是多径幻象区域，最后保留判断为目标的连通域，并把判断为多径幻象区域的连通域置零，从而实现抑制多径幻象的同时又能保证处于多径幻象区域的目标图像不会丢失。

主权项

一种用于穿墙雷达隐蔽目标成像的多目标多径幻象抑制方法，包括以下步骤：步骤1.信号获取：对于穿墙雷达系统，其阵列雷达的L个雷达单元沿平行于待测区域外墙面的方向均匀分布，并定义所述待测区域外墙面所在墙体为前墙，阵列雷达工作时各个雷达各自独立进行信号的发射与回波信号的采集；步骤2.连通域检测：利用阵列雷达采集到的回波信号生成原始雷达图像；然后设置门限并对原始雷达图像进行二值化处理得到由若干像素点组成的二值化图像，采用4‑联通法对二值化图像进行连通域检测，标记所有连通域并组合成一个连通域序列D＝[D₁ D₂ … D_K]；步骤3.多径幻象位置的计算：对雷达成像场景区域内的任意坐标(x_p,y_p)，其多径幻象的坐标可由如下的多径幻象位置计算公式得出：$({\hat{x}}_p,{\hat{y}}_p)=\arg \underset{(x,y)\∈I}{min}\underset{i=1}{\overset{L}{\Σ}}\left|\right|R^{\′}-R|{|}_2^2$其中，(x,y)表示雷达成像区域中任意一点的坐标；R＝[r₁ r₂ … r_L],R′＝[r₁′ r₂′ … r_L′]，R为实际的多径回波距离向量，其中r_i表示第i个雷达单元的真实多径回波距离，R'为根据最短时延法计算出的多径回波距离向量，其中r_i′表示第i个雷达单元的多径回波距离；步骤4.目标与多径幻象的识别：对连通域序列D中的连通域D_j，按照其坐标均值(x,y)到雷达中心点的距离由小到大的顺序依次分别进行如下所述的目标与多径幻象识别过程，其中，j＝1，……，K：步骤4‑1：提取连通域D_j的均值坐标(x_j,y_j)，通过步骤3提出的多径幻象位置计算函数得到连通域D_j的多径幻象的均值坐标步骤4‑2：在步骤2所得的二值化图像中，如果在中心位置为大小为N×S的邻域内，不存在连通域序列D中任何一个连通域的像素点，则判断连通域D_j为多径幻象区域并将D_j置零；其中，N为雷达距离向分辨单元在雷达图像中所占的像素格数，S为雷达方位向分辨单元在雷达图像中所占的像素格数；若在中心位置为大小为N×S的领域内存在连通域序列D中某个连通域D_m的像素点，则标记连通域D_j为目标区域；同时，对连通域D_m按照上述提供的识别方法进行目标与多径幻象的识别，并由此判定目标D_j的多径幻象区域是否存在其他目标；若在D_j的多径幻象区域D_m中存在其他目标，则保留连通域D_m并标记为目标区域；反之，则将连通域D_m置零。