專利名稱：一種寬帶雷達(dá)對(duì)目標(biāo)一維成像的目標(biāo)特征提取算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬帶雷達(dá)對(duì)目標(biāo)一維成像的目標(biāo)特征提取算法，屬于目標(biāo)綜合識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)目標(biāo)的一維寬帶成像進(jìn)行特征提取，以便于比對(duì)識(shí)別，這在軍事上具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。
二
背景技術(shù)：
目前在目標(biāo)綜合識(shí)別領(lǐng)域的技術(shù)研究和裝備研制中，主要采用寬帶雷達(dá)方法獲取目標(biāo)更多的外形電磁散射特征，由于受到海雜波等原因的影響，在對(duì)海目標(biāo)寬帶成像方面，存在目標(biāo)特征不穩(wěn)定等問題。為了獲得較為穩(wěn)定的識(shí)別結(jié)果，本技術(shù)發(fā)明提出了一維高分辨距離特征提取算 法，以實(shí)現(xiàn)一維像特征提取，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海目標(biāo)一維寬帶成像的分類識(shí)別。
三

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)發(fā)明的目的在于提供一種在海雜波等探測(cè)背景下的一維寬帶雷達(dá)成像特征提取、處理方法。本技術(shù)發(fā)明重點(diǎn)解決目標(biāo)識(shí)別中的關(guān)鍵問題一如何提取目標(biāo)特征。本技術(shù)發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為解決了目標(biāo)識(shí)別特征提取的難題，對(duì)目標(biāo)寬帶成像特征提取有較好的效果。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，一維高分辨距離特征提取算法，包括以下步驟，實(shí)施過程及軟件流程如圖I所示SI目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)預(yù)處理過程目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的主要功能是對(duì)目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判定，剔除影響數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的奇異值。同時(shí)，對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行判別，為后端處理提供支撐。S2寬帶成像目標(biāo)檢測(cè)過程對(duì)目標(biāo)的成像開始與結(jié)束位置進(jìn)行精確判定，為目標(biāo)大小判定提供依據(jù)，并為后端處理提供支撐。S3目標(biāo)數(shù)值特征提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程選取以下五種特征信號(hào)作為目標(biāo)識(shí)別的特征。目標(biāo)RCS時(shí)間序列的均值；目標(biāo)RCS時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差；RCS序列的梅林變換序列{Mk}，k= 1,2,... ,k0 ;梅林變換序列的均值W ;梅林變換序列的標(biāo)準(zhǔn)差SM。本發(fā)明特點(diǎn)在于對(duì)目標(biāo)寬帶一維像的處理流程有較為有效的特殊方法(I)對(duì)目標(biāo)同一周期成像的數(shù)據(jù)是否存在野值進(jìn)行判定，具體方法為對(duì)目標(biāo)統(tǒng)一位置數(shù)據(jù)的反復(fù)采樣進(jìn)行正確性判斷，采用將采樣數(shù)據(jù)中間值作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定采樣點(diǎn)位置上的三次采樣的最大值不能大于中間值的5倍。(2)對(duì)S2階段中獲得的目標(biāo)像，不是直接輸出結(jié)果，而是進(jìn)行遞歸二次檢測(cè)，檢測(cè)最多做N次，起始波門為X，以后每次遞增Y (X、Y、N均為固定值)。之后，進(jìn)行兩種結(jié)果擇優(yōu)，大大提升了算法的適應(yīng)性。(3)結(jié)合以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)，S3階段選取以下五種特征信號(hào)作為目標(biāo)識(shí)別的特征
目標(biāo)RCS時(shí)間序列的均值； 目標(biāo)RCS時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差； RCS 序列的梅林變換序列{Mk}，k = I，2， ，k0 ; 梅林變換序列的均值W ； 梅林變換序列的標(biāo)準(zhǔn)差SM。
四


圖I是一維成像的目標(biāo)特征提取方法的流程圖。

其中圖中S1-S3分別與發(fā)明內(nèi)容中表述的S1-S3過程對(duì)應(yīng)。
五
具體實(shí)施例方式實(shí)施過程及軟件流程如圖I所示，具體描述為以下過程SI目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)預(yù)處理過程分為以下幾個(gè)步驟I)通過檢測(cè)目標(biāo)是否存在大量連續(xù)0，對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判定；2)對(duì)目標(biāo)同一周期成像的數(shù)據(jù)是否存在野值進(jìn)行判定，具體方法為統(tǒng)一采樣點(diǎn)位置上的三次采樣的最大值不能大于中間值的5倍；3)通過粗門限對(duì)過長(zhǎng)目標(biāo)(地物等其他情況)進(jìn)行過濾，挑選合理空海目標(biāo)。S2寬帶成像目標(biāo)檢測(cè)過程分為以下幾個(gè)步驟I)通過對(duì)波門左右兩邊進(jìn)行檢測(cè)，判定海雜波的最強(qiáng)幅度，在乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，得到目標(biāo)門限。2)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行積累檢測(cè)、分裂目標(biāo)合并、非目標(biāo)過濾。3)對(duì)第2步獲得的目標(biāo)像，進(jìn)行遞歸二次檢測(cè)，檢測(cè)最多做N次，起始波門為X，以后每次遞增Y (X、Y、N均為固定值)。4)比較2、3步驟值，將最優(yōu)值輸出。S3目標(biāo)數(shù)值特征提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程選取以下五種特征信號(hào)作為目標(biāo)識(shí)別的特征。I)目標(biāo)RCS時(shí)間序列的均值；2)目標(biāo)RCS時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差；3)對(duì)目標(biāo)RCS隨目標(biāo)方位角變換的序列作梅林變換，可以提出目標(biāo)“方位不變性特征”，變換公式如下M{oS) = |[2]cos( lnA)AJ2 +[J]sm(^]nA)AJ2
V k=\k=\⑴式中Ak = Va(k)-Va(k+1)，Va(k)為目標(biāo) RCS 幅度序列。4)梅林變換序列的均值及；5)梅林變換序列的標(biāo)準(zhǔn)差SM。
權(quán)利要求
1.一維高分辨距離特征提取算法，其特征在于包括以下步驟 Si目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)預(yù)處理過程目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的主要功能是對(duì)目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判定，剔除影響數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的奇異值，同時(shí)，對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行判別，為后端處理提供支撐； S2寬帶成像目標(biāo)檢測(cè)過程對(duì)目標(biāo)的成像開始與結(jié)束位置進(jìn)行精確判定，為目標(biāo)大小判定提供依據(jù)，并為后端處理提供支撐； S3目標(biāo)數(shù)值特征提取技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程選取以下五種特征信號(hào)作為目標(biāo)識(shí)別的特征目標(biāo)RCS時(shí)間序列的均值；目標(biāo)RCS時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差；RCS序列的梅林變換序列{Mk}，k =1,2,... ,k0 ;梅林變換序列的均值B ;梅林變換序列的標(biāo)準(zhǔn)差Sm ； 上述過程的SI又包括以下過程 Sl-I通過檢測(cè)目標(biāo)是否存在大量連續(xù)O，對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判定； S1-2對(duì)目標(biāo)同一周期成像的數(shù)據(jù)是否存在野值進(jìn)行判定，具體方法為統(tǒng)一采樣點(diǎn)位置上的三次采樣的最大值不能大于中間值的5倍； 51-3通過粗門限對(duì)過長(zhǎng)目標(biāo)(地物等其他情況)進(jìn)行過濾，挑選合理空海目標(biāo)； 上述過程的S2又包括以下過程 52-1通過對(duì)波門左右兩邊進(jìn)行檢測(cè)，判定海雜波的最強(qiáng)幅度，在乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，得到目標(biāo)門限； S2-2對(duì)目標(biāo)進(jìn)行積累檢測(cè)、分裂目標(biāo)合并、非目標(biāo)過濾； S2-3對(duì)第2步獲得的目標(biāo)像，進(jìn)行遞歸二次檢測(cè)，檢測(cè)最多做N次，起始波門為X，以后每次遞增Y (X、Y、N均為固定值)； S2-4比較2、3步驟值，將最優(yōu)值輸出。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于對(duì)目標(biāo)同一周期成像的數(shù)據(jù)是否存在野值進(jìn)行判定，具體方法為統(tǒng)一采樣點(diǎn)位置上的三次采樣的最大值不能大于中間值的5倍。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于對(duì)S2-2階段中獲得的目標(biāo)像，進(jìn)行遞歸二次檢測(cè)，檢測(cè)最多做N次，起始波門為X，以后每次遞增Y(X、Y、N均為固定值)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于 S3階段選取以下五種特征信號(hào)作為目標(biāo)識(shí)別的特征 目標(biāo)RCS時(shí)間序列的均值； 目標(biāo)RCS時(shí)間序列的標(biāo)準(zhǔn)差； RCS序列的梅林變換序列{MJ，k = 1，2， ，k0 ; 梅林變換序列的均值5； 梅林變換序列的標(biāo)準(zhǔn)差SM。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種寬帶雷達(dá)對(duì)目標(biāo)一維成像的目標(biāo)特征提取方法。針對(duì)目前寬帶雷達(dá)對(duì)目標(biāo)一維成像方法主要是獲取目標(biāo)外形電磁散射特征，易產(chǎn)生海雜波影響下對(duì)海目標(biāo)寬帶成像時(shí)目標(biāo)特征不穩(wěn)定等問題。為了獲得較為穩(wěn)定的識(shí)別結(jié)果，本技術(shù)發(fā)明提出了一維高分辨距離特征提取算法，以實(shí)現(xiàn)一維像特征精確提取，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海目標(biāo)一維寬帶成像的區(qū)分識(shí)別。具體步驟包括對(duì)目標(biāo)一維成像數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行判定，剔除影響數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的奇異值；對(duì)目標(biāo)的成像開始與結(jié)束位置進(jìn)行精確判定，為目標(biāo)大小判定提供依據(jù)，并為后端處理提供支撐；目標(biāo)數(shù)值特征提取及計(jì)算。本發(fā)明解決了目標(biāo)識(shí)別特征提取的難題，對(duì)目標(biāo)寬帶成像識(shí)別提供了技術(shù)支撐。
文檔編號(hào)G01S13/89GK102721963SQ20121024314
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者管志強(qiáng), 錢坤 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所