基于船載雷達圖像的海上目標檢測技術(shù)研究.pdf

1、導(dǎo)航雷達是艦船航行中必不可少的目標探測工具,雷達目標的檢測和自動跟蹤在軍用和民用方面都具有重要價值。導(dǎo)航雷達在實際應(yīng)用中受各種雜波、噪聲和同頻干擾等影響,雷達回波信號和雷達圖像受到嚴重影響,目標檢測率亟待提高,針對多譜探測預(yù)警課題的實際問題,本文在以下幾個方面進行了理論研究和實驗驗證。
　　 首先,本文對導(dǎo)航雷達圖像預(yù)處理和目標檢測技術(shù)的歷史及現(xiàn)狀進行了分析和總結(jié),根據(jù)調(diào)研所了解到的情況對多譜預(yù)警中雷達圖像目標檢測的課題作了詳細

2、的規(guī)劃,先對雷達圖像進行預(yù)處理研究,然后進行目標檢測。
　　 雷達圖像預(yù)處理部分:先對雷達圖像特點作了分析,然后重點分析中值濾波和小波圖像去噪,用中值濾波、自適應(yīng)中值濾波、小波閾值降噪、小波結(jié)合中值或維納濾波等方法對實采雷達圖像做了仿真和分析,從PSNR值來看,小波圖像去噪比中值濾波在PSNR值上有很大提高,中值濾波中十字形(或菱形)窗口比矩形和叉形窗口效果好,小波與中值、維納結(jié)合的PSNR比小波單獨去噪沒有明顯優(yōu)勢;在視覺效果

3、上,維納濾波與小波結(jié)合去噪的效果要優(yōu)于小波單獨去噪,全面衡量得出sym4小波降噪最優(yōu)。
　　 雷達目標檢測部分:分析了閾值分割法和邊緣檢測法,閾值分割法中Otsu和Ridler計算的閾值偏大,經(jīng)典的KSW和最小誤差法取得的閾值又偏小,針對雷達圖像提出的改進的KSW法對怎樣選取合適的權(quán)重系數(shù)沒有理論可供參考,本文在已經(jīng)提出的針對雷達圖像改進的KSW方法的基礎(chǔ)上,提出一種選擇合適的權(quán)重系數(shù)的方法,最后用形態(tài)學濾波進行后處理;目標邊緣

4、檢測中用四種不同的檢測算子進行處理,其中Canny算子檢測結(jié)果最好。實驗結(jié)果表明改進的閾值計算法可以很好地分割目標,閾值分割法比邊緣檢測法檢測結(jié)果好。
　　 最后進行目標判別,因為在雷達圖像中可能會有雜波的強反射回波被誤檢為目標,也可能會有目標回波太弱而被漏檢,本文采取如下判別方法:對連續(xù)3幀雷達圖像進行改進的閾值分割法的目標檢測,將3幀檢測結(jié)果中的任意兩幀進行與運算剔除虛警,然后進行或運算,最后結(jié)合先驗知識進行判別。實驗結(jié)果證