[发明专利]一种穿墙雷达三维成像后多目标后墙一次多径抑制方法

摘要

本发明公开了一种穿墙雷达三维成像后多目标后墙一次多径抑制方法，首先从二值化后的原始雷达三维图像中提取出所有图像中物体；然后提取出所有物体重心坐标，并依照它们的重心坐标离雷达阵列中心的欧式距离进行升序排序；其次计算出所有物体到每个天线阵元的直接路径传播距离和多径路径传播距离；然后定义相关匹配系数，并两两计算物体直接的直接路径传播距离和多径路径传播距离的相关匹配系数；最后定义判决门限及规则，根据两个物体的相关匹配系数判定它们是否具有目标‑多径关系，找出图像中所有多径后将他们剔除。本发明能够有效地将穿墙雷达三维图像中的后墙一次多径剔除。

主权项

一种穿墙雷达三维成像后多目标后墙一次多径抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：三维图像中物体提取：对原始雷达三维图像进行图像预处理，得到二值化的三维图像Ib(·)；对图像Ib(·)进行三维成像物体提取，提取出所有物体的重心坐标，并计算各重心坐标到阵列中心的欧式距离；对所有物体按照欧式距离进行升序排序并按序编号，得到图像Ib(·)的所有物体的距离矩阵P＝[P1 P2…PK]，其中K表示图像Ib(·)中的物体个数；步骤2：相关匹配系数的计算：分别计算每个物体到所有天线阵元的直接传播距离k＝1,…,K，M,N分别为天线收发阵元个数；其中εr为前墙相对介电常数，表示点Tm与Ak,t的长度值，表示点Ak,t与物体Pk的重心的长度值，表示物体Pk的重心与点Bk,t的长度值，表示点Bk,t与Rn之间的长度值，点Tm表示第m个发射天线的位置，点Rn表示第n个接收天线的位置，点Ak,t和Bk,t表示电磁波沿直接路径传播时在前墙后表面的折射点，t表示电磁波发射时间；分别计算每个物体到所有天线阵元的多径传播距离其中表示点Tm与点Cm,t的长度值，表示点Cm,t与F的的长度值，表示点F与物体Pk的重心的长度值，点Cm,t为电磁波沿多径路径传播时在前墙后表面的折射点，点F为电磁波沿多径路径传播时在后墙前表面的反射点；计算不同物体的直接传播距离和多径传播距离之间的相关匹配系数i,j∈{1,…,K}且i＜j；其中构建相关匹配系数矩阵步骤3：判决准则及多径抑制：基于相关匹配系数矩阵μ设置门限δ：将相关匹配系数矩阵μ中前K个最大值的均值作为门限δ；将相关匹配系数矩阵μ的每个非零值分别与门限δ进行对比，若则可判定物体Pj为物体Pi的多径；从图像Ib(·)中删除判定为多径的物体，再与原始雷达三维图像进行非相干融合，得到多径抑制后的雷达图像。