[发明专利]一种尺度自适应的穿墙成像雷达目标跟踪方法

摘要

本发明公开了一种尺度自适应的穿墙成像雷达目标跟踪方法,涉及穿墙雷达技术，特别涉及穿墙雷达的目标跟踪技术。该方法采用时域反投影成像方法，快速得到较高质量的雷达图像；基于CF加权处理的图像增强算法可抑制旁瓣与噪声，提高图像信噪比；采用双轴投影算法获取目标区域后，基于均值漂移的跟踪算法能有效地应对随机性较强的人体目标跟踪；基于图像矩的目标尺度与角度估计方法可以准确计算目标图像尺度与角度，可提高跟踪精度与鲁棒性。本发明具有实时性好，适应性强，跟踪鲁棒性高的优势。

主权项

1.一种尺度自适应的穿墙成像雷达目标跟踪方法，该方法包括以下步骤：步骤1：穿墙雷达利用M个发射天线、N个接收天线的天线阵列对一层墙体后运动目标进行探测，天线阵列贴墙放置；墙体厚度为d_w，介电常数为ε；首先采用一次对消器滤除静止杂波，然后采用时域反投影方法获得当前探测场景图像I(x,y)；步骤2：根据像素点处各通道的能量大小计算相干因子，对步骤1得到的图像I(x,y)进行相干因子加权，经过相干因子加权后的序列图像表示为{I_k(x)},k＝1,2,...,N_f，N_f为序列图像总数；随后将图像归一化进行下一步处理；步骤3：确定目标区域步骤3‑1：利用膨胀操作确定第一帧图像的局部极大值，仅保留幅值高于噪声门限的极大值点；步骤3‑2：以其中一个极大值点为中心，以理论分辨率为边界,将边界内图像向x轴和y轴投影；步骤3‑3：以极大值点投影到x轴的点为中心，向x轴正、负方向进行搜索直到x轴上的投影值小于设定的阈值，搜索停止点之间的区域为目标x轴区域；步骤3‑4：以极大值点投影到y轴的点为中心，向y轴正、负方向进行搜索直到y轴上的投影值小于设定的阈值，搜索停止点之间的区域为目标y轴区域；步骤3‑5：根据步骤3‑3和步骤3‑4的计算结果，在原图中确定出一个方形区域；步骤3‑5：方形区域的内切椭圆为当前极大值对应的目标区域，表示目标区域包含的像素点集合，n表示像素点个数；步骤4：计算目标的特征；步骤5：更新目标航迹；步骤6：计算目标尺度角度；步骤7：更新模型；对第k‑2帧到第k帧目标区域的直方图进行加权平均，权重根据相应巴特查里亚系数计算，加权平均后的直方图作为新的目标模型；重复步骤5‑步骤7，依次对每一幅雷达图像每一个目标区域进行处理，完成目标跟踪。