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海面风场对极化SAR图像舰船目标检测的影响研究的中期报告
导论
合成孔径雷达（SAR）技术是目前高分辨率的遥感技术之一，舰船目标检测是SAR技术应用的重要领域之一。在SAR图像中，船舶目标目标大多呈现出明亮的回波信号，这使得SAR技术对于船舶目标的探测和识别具有非常高的灵敏度和特异性。然而，实际应用中，海面风场的影响会对SAR图像中舰船目标的检测和识别产生干扰，造成消失、模糊或者虚假目标的出现。因此，研究海面风场对SAR图像中舰船目标检测的影响是非常有必要的。
本文主要研究海面风场对极化SAR图像舰船目标检测的影响，建立了相应的数据处理和分析的流程，探究了不同风场强度和风向条件下，舰船目标在极化SAR图像中的响应特征和区别，以及海面风场对SAR图像中舰船目标检测的影响。
方法与实验设计
本文实验采用了L波段的RADARSAT-2数据，以其在海洋目标探测和检测准确率较高的特点，研究在不同海面风场条件下的极化SAR图像舰船目标检测的影响。具体实验设计如下：
数据源：本文采用了2018年1月1日至7月31日，加拿大RADARSAT-2卫星提供的SAR图像数据，并按照10m的精度划分为4800个像素点。
数据预处理：每一幅SAR图像经过传输到接收站到数据解码、地理位置校正、波束过滤、调幅度和调相位的操作后，在加上修正指数生成幅度和相位图。
雷达信号模拟：为了模拟不同风速、风向条件下海面上小型船舶的雷达散射响应，并进行准确的检测和识别，本文采用了颇有代表性的Bragg散射理论进行雷达信号模拟。
目标检测和识别：通过分析模拟数据，确定极化SAR图像中舰船目标的响应特征和区别，然后采用基于区域生长和分水岭算法相结合的目标检测算法，进行在海面不同风场强度和风向下的舰船目标检测与识别。
结果与分析
通过对实验数据的处理和分析，本文主要得出以下结论：
（1）极化SAR图像中船舶目标主要呈现出明亮的回波信号。在不同的风场强度和风向条件下，船舶目标在图像中呈现出不同的响应特征和区别。
（2）海面风场的强度和方向对SAR图像中舰船目标的检测和识别产生了重要的干扰。当海面风场的强度增加时，SAR图像中船舶目标回波信号较弱，检测和识别的精度降低。当风速方向与SAR观测方向平行时，回波信号也较弱，检测和识别精度降低。
（3）采用基于区域生长和分水岭算法相结合的目标检测算法，对不同风场条件下的SAR图像中的舰船目标进行识别，并且识别精度较高。通过对实验数据的比对，可以看出改进的算法可以在减少错误检测率的同时提高识别率。
结论
本文主要研究了海面风场对极化SAR图像舰船目标检测的影响，建立了相应的数据处理和分析流程。通过实验发现，海面风场的强度和方向对SAR图像中舰船目标的检测和识别产生了重要的影响。当海面风场的强度增加时，SAR图像中船舶目标回波信号较弱，检测和识别的精度降低。同时，采用基于区域生长和分水岭算法相结合的目标检测算法，对不同风场条件下的SAR图像中的舰船目标进行识别，并且识别精度较高。建议今后在海面风场对于SAR图像中的船只检测的研究中，需要充分考虑风速和风向的影响，设计相应的算法和处理流程，提高检测和识别精度的同时减少误判率。