機(jī)載合成孔徑雷達(dá)圖像目標(biāo)識(shí)別算法研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，隨著SAR圖像分辨率的逐步提高和微波遙感的廣泛應(yīng)用，基于機(jī)載微波圖像的目標(biāo)識(shí)別功能也越來(lái)越受到人們的重視，成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。SAR圖像目標(biāo)識(shí)別技術(shù)涉及了雷達(dá)原理、信號(hào)處理、電子電路和數(shù)字圖像處理等多種領(lǐng)域。針對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品化應(yīng)用較為欠缺、研究結(jié)論多局限于計(jì)算機(jī)仿真的特點(diǎn)，本課題從實(shí)際的SAR圖像入手，結(jié)合具體產(chǎn)品研制需求，提出并實(shí)現(xiàn)了一種新型的實(shí)時(shí)識(shí)別系統(tǒng)方案。 核心技術(shù)為基于TS201芯片的高性能DSP陣列，并以此

2、為基礎(chǔ)形成功能完整的實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用TS201內(nèi)嵌的LinkPort接口構(gòu)建分布式并行結(jié)構(gòu)，選擇G—link協(xié)議實(shí)現(xiàn)了記錄接口的高速異步通信，構(gòu)成穩(wěn)定高效的硬件平臺(tái)。在此平臺(tái)上，針對(duì)SAR圖像和待識(shí)別目標(biāo)特征，使用線性濾波、Sobel算子和分水嶺算法以及閉操作和全局閾值分別完成預(yù)處理、邊緣分割、平滑和二值化，最終實(shí)現(xiàn)識(shí)別結(jié)果顯示和記錄。為便于產(chǎn)品調(diào)試和工程實(shí)施，還自主研制了PCI開發(fā)板卡。因此，劃分為硬件、軟件和開發(fā)工具設(shè)計(jì)

3、三個(gè)部分，分階段完成關(guān)鍵技術(shù)的研究。 本文共分六章，依次對(duì)以上階段進(jìn)行詳細(xì)的闡述：第一章闡述了課題的背景，對(duì)目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)做了分析，提出課題的任務(wù)以及技術(shù)難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)；第二章從整體結(jié)構(gòu)上闡述了系統(tǒng)原理，分析了項(xiàng)目的需求，提出了設(shè)計(jì)方案和規(guī)劃，并簡(jiǎn)要介紹了TS201等關(guān)鍵資源的選型和配置：第三章介紹了硬件平臺(tái)的開發(fā)實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)說(shuō)明了原理架構(gòu)、硬件邏輯控制、外存訪問(wèn)、通信接口、菊花鏈響應(yīng)、復(fù)位邏輯、時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)等功能的設(shè)計(jì)步

4、驟，對(duì)工程研制所關(guān)心的電源和熱設(shè)計(jì)也進(jìn)行了一定討論；第四章介紹了識(shí)別算法的選擇和優(yōu)化過(guò)程，分別討論了線性濾波、灰度拉伸、Sobel算子、分水嶺算法、開/閉運(yùn)算等經(jīng)典算法在SAR圖像上的處理效果，并對(duì)數(shù)據(jù)記錄格式進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明：第五章介紹了PCI開發(fā)板卡的設(shè)計(jì)過(guò)程以及整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)的測(cè)試過(guò)程，以特定SAR圖像為例在該系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的有效識(shí)別和結(jié)果記錄；最后一章對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)心得進(jìn)行了總結(jié)，為后繼工作提供指導(dǎo)和借鑒。 經(jīng)過(guò)完整的