一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113960580A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111197176.7(22)申请日2021.10.14(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新西区西源大道2006号(72)发明人周代英廖阔沈晓峰冯健(74)专利代理机构成都点睛专利代理事务所(普通合伙)51232代理人葛启函(51)Int.Cl.G01S13/02(2006.01)G01S7/41(2006.01)G06K9/62(2022.01)G06V10/764(2022.01)权利要求书2页说明书3页(54)发明名称一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法(57)摘要本发明属于目标识别技术领域，具体的说是涉及一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法。本发明首先对一维距离像形成的二维图像进行radon变换，然后在radon变换域计算多个不变换量，并将这些不变量组成一个矢量作为分类特征，由于变换域不变量具有平移、缩放及旋转不变性，对目标姿态的变化不敏感，在大姿态角范围内，仍然能够得到好的识别效果。对四类仿真目标的一维距离像数据进行了仿真实验，实验结果验证了方法的有效性。CN113960580ACN113960580A权利要求书1/2页1.一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设n维列矢量xij为第i类真假目标的第j个训练一维距离像，1≤i≤g，1≤j≤Ni，其中，g表示类别数，Ni为第i类真假目标的训练一维距离像样本数，N为训练一维距离像样本总数；S2、将一维距离像与横坐标围成区域的元素值置为1，构成一幅二维图像，令一维距离像xij对应的二维图像为yij(rLOS,a)，其中rLOS表示雷达视线方向的距离单元，a为幅度维；对一维距离像形成的二维图像进行radon变换：其中，其中r是从原点到投影线的距离，θ为投影角，δ(·)是冲激函数,fij(r,θ)表示对应的radon变换；S3、设由于目标姿态的变化，一维像在雷达视线方向缩放了β倍，则对应二维像的radon变换为：S4、在预设的[l,h]区间中计算与结构形状有关的几何量和其中其中，k是大于或等于零的整数；S5、构建几何量对radon变换域的构建以下结构形状有关的几何量其中S6、由式(2)、式(6)和式(7)，得2CN113960580A权利要求书2/2页式(9)和式(10)表明，radon变换域的几何量与与缩放因子无关，具有缩放不变性，因此，将与定义为变换域的不变量；取预设数量的变换域不变量即可构成目标的变换域不变特征矢量，完成对目标的识别。3CN113960580A说明书1/3页一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法技术领域[0001]本发明属于目标识别技术领域，具体的说是涉及一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法。背景技术[0002]通过宽带雷达获取的目标一维距离像反映了目标散射中心在雷达视线上的投影分布，包含了目标的结构与形状信息，有利于目标的分类识别。因此，相对于窄带雷达获取的RCS，一维距离像具有更高的分类性能。在小姿态角范围内，基于一维距离像的特征子空间法、正则子空间法都获得了好的识别效果。[0003]但是，一维距离像对目标姿态的变化很敏感，当目标姿态出现小的变化，目标的一维距离像会发生明显的改变，另外，不同类别的一维距离像可能相似，从而增大了对目标的识别难度，降低了识别率。很显然，当姿态角范围增大时，常规子空间方法的识别性能明显下降。现有子空间方法的识别性能有进一步改善的余地。发明内容[0004]针对上述问题，本发明提出了一种变换域不变矩特征提取方法，该方法首先对一维距离像形成的二维图像进行radon变换，然后在radon变换域计算多个不变量，并将这些不变量作为分类特征，由于变换域不变量具有平移、缩放及旋转不变性，对目标姿态的变化不敏感，克服了常规方法对姿态敏感的缺点，有效改善了对雷达真假目标的分类性能。[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案是：[0006]一种真假目标一维距离像的变换域不变特征提取方法，包括以下步骤：[0007]S1、设n维列矢量xij为第i类真假目标的第j个训练一维距离像，1≤i≤g，1≤j≤Ni，其中，g表示类别数，Ni为第i类真假目标的训练一维距离像样本数，N为训练一维距离像样本总数；[0008]S2、将一维距离像与横坐标围成区域的元素值置为1，构成一幅二维图像，令一维距离像xij对应的二维图像为yij(rLOS,a)，其中rLOS表示雷达视线方向的距离单元，a为幅度维；对一维距离像形成的二维图像进行radon变换：[0009]fij(r,θ)＝∫∫yij(rLOS,a)δ(r‑rLO