1.基于快速稀疏描述的SAR目標(biāo)型號(hào)識(shí)別方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,利用SAR成像方法針對(duì)多個(gè)訓(xùn)練樣本目標(biāo)獲取不同方位角下的包含有訓(xùn)練樣本目標(biāo)的圖像,作為訓(xùn)練樣本圖像,將針對(duì)每一個(gè)訓(xùn)練樣本目標(biāo)獲取的不同方位角下的多個(gè)訓(xùn)練樣本圖像劃分為同一個(gè)樣本類別,方位角覆蓋的范圍為0°~360°;利用利用SAR成像方法獲取包含有待識(shí)別目標(biāo)的圖像,作為測(cè)試樣本圖像;
步驟2,對(duì)每一幅訓(xùn)練樣本圖像和測(cè)試樣本圖像分別進(jìn)行預(yù)處理,得到預(yù)處理后的訓(xùn)練樣本圖像和預(yù)處理后的測(cè)試樣本圖像;預(yù)處理包括截取子圖像和標(biāo)準(zhǔn)直方圖均衡化;
步驟3,針對(duì)每一幅預(yù)處理后的訓(xùn)練樣本圖像,均將圖像中的所有像素值按列取出,排成一個(gè)訓(xùn)練樣本列向量;針對(duì)預(yù)處理后的測(cè)試樣本圖像,將圖像中的所有像素值按列取出,排成一個(gè)測(cè)試樣本列向量;
步驟4,針對(duì)步驟3中得到的所有訓(xùn)練樣本列向量,將隸屬于同一樣本類別的訓(xùn)練樣本列向量分成K塊,每個(gè)塊內(nèi)的訓(xùn)練樣本列向量所屬的方位角度的覆蓋范圍為
步驟5,對(duì)每個(gè)塊內(nèi)包含的所有訓(xùn)練樣本列向量取平均值,得到K個(gè)平均樣本列向量;
步驟6,利用樣本類別i(i=1,2,...,C)內(nèi)的K個(gè)平均樣本列向量,形成該樣本類別i下的訓(xùn)練樣本集C表示樣本類別總數(shù);
步驟7,利用獲得的各個(gè)樣本類別的訓(xùn)練樣本集,形成稀疏描述中的字典矩陣
步驟8,基于字典矩陣和測(cè)試樣本列向量,構(gòu)建優(yōu)化問題;并利用正交匹配追蹤方法或者基追蹤方法求解優(yōu)化問題,獲得稀疏描述向量
步驟9,利用稀疏描述向量計(jì)算重構(gòu)誤差ei;
步驟10,基于最小重構(gòu)誤差準(zhǔn)則,選擇最小的重構(gòu)誤差ei對(duì)應(yīng)的樣本類別i作為輸出結(jié)果,即為測(cè)試樣本圖像中的待識(shí)別目標(biāo)所屬樣本類別。
2.如權(quán)利要求1所述的基于快速稀疏描述的SAR目標(biāo)型號(hào)識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟2中的針對(duì)訓(xùn)練樣本圖像進(jìn)行預(yù)處理的過程如下:
以訓(xùn)練樣本圖像的幾何中心為基準(zhǔn),在訓(xùn)練樣本圖像上截取包含整個(gè)目標(biāo)的圖像,作為訓(xùn)練樣本子圖像;
對(duì)截取的訓(xùn)練樣本子圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)直方圖均衡化得到均衡化后的圖像,即為預(yù)處理后的訓(xùn)練樣本圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的基于快速稀疏描述的SAR目標(biāo)型號(hào)識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟5中的對(duì)每個(gè)塊內(nèi)包含的所有訓(xùn)練樣本列向量取平均值,得到K個(gè)平均樣本列向量,采用的公式如下:
其中,表示第i(i=1,2,…,C)個(gè)樣本類別中屬于第k(k=1,2,...,K)個(gè)劃分塊內(nèi)的所有訓(xùn)練樣本列向量取平均值后得到的平均樣本列向量,Xit表示第i個(gè)樣本類別中屬于第k個(gè)劃分塊的第t個(gè)訓(xùn)練樣本列向量,T表示該劃分塊內(nèi)所有訓(xùn)練樣本列向量的數(shù)目,C表示樣本類別總數(shù),K表示劃分塊總數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于快速稀疏描述的SAR目標(biāo)型號(hào)識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟8中的基于字典矩陣和測(cè)試樣本列向量,構(gòu)建的優(yōu)化問題采用如下公式進(jìn)行表示:
其中,arg(·)表示求目標(biāo)函數(shù)的最值時(shí)的變量值,min(·)表示求最小值操作,s.t.表示約束條件,y表示測(cè)試樣本列向量,a'表示字典矩陣下預(yù)處理后的測(cè)試樣本列向量y的稀疏描述向量,||·||1表示取1范數(shù),表示求解優(yōu)化問題得到的稀疏描述向量最優(yōu)值。
5.如權(quán)利要求4所述的基于快速稀疏描述的SAR目標(biāo)型號(hào)識(shí)別方法,其特征在于,所述步驟9中的利用稀疏描述向量計(jì)算重構(gòu)誤差ei,采用的公式如下:
其中,為選擇函數(shù),其將稀疏描述向量中對(duì)應(yīng)樣本類別i的元素保留下來,將其余位置的元素置為零,||·||2表示取2范數(shù)。