一种去除ISAR图像条纹干扰的方法.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CN105513020A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201510856360.6(22)申请日2015.11.30(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市四牌楼2号(72)发明人蒋忠进崔铁军李希同(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种去除ISAR图像条纹干扰的方法(57)摘要本发明公开了一种去除ISAR图像条纹干扰的方法。首先对带有条纹干扰的ISAR图像做二维傅里叶变换获得图像的初始频谱；然后根据初始频谱在零频处的幅值分布设计相应的零频陷波器虑除谱域的条纹干扰，但保留ISAR图像自身的频谱不受改变；将ISAR图像的初始频谱经过零频陷波器处理，即得到去除条纹干扰后的频谱；将去干扰频谱进行二维傅里叶逆变换，即得到去除条纹干扰后的ISAR图像。本发明方法解决了现有技术中去除ISAR条纹干扰的同时，图像中的目标信息遭受损失，降低图像质量的问题，有效去除了ISAR图像中的条纹干扰，并使图像细节不受损失。CN105513020ACN105513020A权利要求书1/2页1.一种去除ISAR图像条纹干扰的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)对待处理的ISAR图像作二维傅里叶变换，得到与所述待处理的ISAR图像的尺寸相同的初始频谱IM×N，所述待处理的ISAR图像的尺寸为M×N；2)根据所述初始频谱IM×N在零频处的幅度分布特征，设计相应的零频陷波器HM×N，所述零频陷波器HM×N是一个二维谱域加权系数矩阵，其尺寸与所述初始频谱IM×N相同；3)将所述初始频谱IM×N经过所述零频陷波器HM×N的处理，消除所述初始频谱IM×N中的条纹干扰成分，得到去条纹干扰后的ISAR图像频谱；4)对所述去条纹干扰后的ISAR图像频谱进行二维傅里叶逆变换，得到去条纹干扰后的ISAR图像。2.根据权利要求1所述的去除ISAR图像条纹干扰的方法，其特征在于，所述的步骤2)中，所述零频陷波器HM×N的设计方法如下：设ISAR图像的初始频谱IM×N是一个二维矩阵，其行数M和列数N均为偶数，表达式如下：所述零频陷波器HM×N是一个二维加权系数矩阵，尺寸与初始频谱相同，矩阵中每个元素与所述初始频谱IM×N中相同位置的元素一一对应，其表达式如下：此处将矩阵HM×N的最中间两行定义为横轴，将最中间两列定义为纵轴，在横轴和纵轴以外的区域，矩阵HM×N元素的值都设置为1；在横轴和纵轴上，HM×N中元素Hm,n＝am,n/Im,n，参数am,n的表达式如下：如果即坐标(m,n)位于谱域横轴上：2CN105513020A权利要求书2/2页如果即坐标(m,n)位于谱域纵轴上：如果即坐标(m,n)位于谱域中心：3.根据权利要求1所述的去除ISAR图像条纹干扰的方法，其特征在于，所述的步骤3)中，去条纹干扰的实施方法如下：将初始频谱IM×N与零频陷波器HM×N进行点乘，得到陷波后的二维频谱RM×N为：RM×N＝IM×N·HM×N，将该频谱RM×N进行傅立叶逆变换，即可得到所述去条纹干扰后的ISAR图像。3CN105513020A说明书1/6页一种去除ISAR图像条纹干扰的方法技术领域[0001]本发明属于雷达目标成像领域，尤其涉及一种去除ISAR图像条纹干扰的方法，用于提高ISAR图像质量。背景技术[0002]逆合成孔径雷达(ISAR)是一种高分辨主动式微波遥感设备，能全天候、全天时工作，广泛应用于勘探、侦察等民用和军用领域。条纹干扰是ISAR图像中存在较普遍的一种现象，它会显著降低图像质量，常对后续应用造成严重影响。[0003]经分析，ISAR图像中的条纹干扰是由于强散射点的旁瓣产生的。在ISAR成像过程中的脉冲压缩步骤中，参考信号和回波信号不匹配就会导致脉冲压缩子波被展宽，从而形成条纹干扰。在ISAR图像中的某些条纹干扰的幅度远大于图像中一些弱散射点的强度，这不仅影响了图像的视觉效果，而且给ISAR图像处理带来了很大困难。[0004]目前，国内外利用图像处理技术去除条纹干扰的方法主要分为图像域方法和频谱域方法两大类。1997年发表在ProcediaEnvironmentalSciences期刊上的文献“AMethodofRemovingISARImageStripeNoiseBasedontheTargetAxisandtheEnergyBandAnalysis”提出了一种图像域的处理方法，基于曲线拟合技术进行条纹干扰的消除。该方法虽然能够较明显的抑制条纹干扰，但处理过程繁琐，实现步骤复杂。[0005]1999年发表在《中国图象图