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《一種高精度的DBS圖像拼接算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2014年4月西安電子科技大學學報(自然科學版)Apr．2014第41卷第2期J0URNAL0FXIDIANUNIVERSITYVo1．41No．2doi：10．3969／j．issn．1001—2400．2014．02．007一種高精度的DBS圖像拼接一～吐算一m法～二堇一～一_6～吖一陳洪猛，李明，賈璐，吳艷(西安電子科技大學雷達信號處理國家重點實驗室，陜西西安710071)一一摘要：由于載機平臺的非理想運動(載機姿態(tài)與載機位置的變化)，多普勒波束銳化(DopplerBeamSharpening，DBS)圖像
2、的拼接質(zhì)量受到較大影響．筆者建立了一種針對運動誤差的仿射校正模型，并在此基礎上提出一種基于仿射變換的DBS圖像校正拼接算法．該算法首先對載機姿態(tài)與載機位置引起的誤差同時進行校正以消除子圖之間的錯位與間斷，然后對子圖像進行拼接．仿真結果與實測數(shù)據(jù)表明，該算法在不增加計算復雜度的前提下，可有效校正載機的運動誤差，實現(xiàn)DBS子圖的高精度拼接．關鍵詞：多普勒波束銳化；仿射變換；運動補償；圖像拼接中圖分類號：TN957文獻標識碼：A文章編號：1001—2400(2014)02—0～一一．～量037～～—0一7一一一一一一一
3、～=一蘭～～一一一一一～一船HighprecisionstitchingalgorithmfortheDBSimageCHENHongmeng，LIMing，J，AL“，W【，Yan(NationalKeyLab．ofRadarSignalProcessing，XidianUniv．，Xi’an710071，China)mk舭．㈣～一～譙～一甜一一?～～撲m一一嘲～～l呈一．一一高分辨成像是目前機載火控雷達的重要模式之一．合成孔徑雷達成像(SyntheticApertureRadar，SAR)是一種高分辨率的微波
4、成像系統(tǒng)，不受氣候、晝夜等因素的影響，可以全天候工作，在軍事上和民用上有廣闊的應用前景．要獲得高分辨的二維圖像，必須提高雷達的橫向分辨能力．當前聚焦的合成孔徑雷達(SAR)可以獲得小于lm的橫向分辨力，但其對運算器的運算能力及存儲空間有極高的要求，同時還需要精確的平臺運動參數(shù)估計．多普勒波束銳化技術(DopplerBeamSharpening，DBS)[1-Z]作為非聚焦SAR的一種簡單形式，可以在較短時間內(nèi)提供大場景的地面圖像，在側(cè)視、大范圍掃描條件下的計算負荷低，易于實時實現(xiàn)，因此，在戰(zhàn)場監(jiān)視領域有著廣泛的應
5、用．DBS主要應用在SAR／GMTI(SyntheticApertureRadar／GroundMovingTargetIndication)模式下l_3]，通過對目標定位從而為對目標的精確打擊提供參考．通常情況下，DBS與SAR配合使用，先用DBS對較大的場景范圍粗略成像，然后對感興趣的區(qū)域采用SAR實現(xiàn)高分辨成像．機載雷達在飛行過程中，對每一個波位(通常將每個掃描角波束的駐留位置稱為一個波位)發(fā)射一系列連續(xù)的相干脈沖串，對于每一個波位，雷達可以獲得一幅扇形子圖．將每個波位的圖像拼接起來，就可以獲得收稿日期：2
6、012-I1一I2網(wǎng)絡出版時間：2013-10-09基金項目：國家自然科學基金資助項目(61271297，61272281)；國家部委預研基金資助項目(914OA07O2O913Dzo10o1)；博士學科點科研專項基金資助項目(20110203110001)作者簡介：陳洪猛(1986一)，男，西安電子科技大學博士研究生，E—mail：chenhongmeng123@163．corn．網(wǎng)絡出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／61．1076．TN．20131009．2201．20
7、1402．46—007．html38西安電子科技大學學報(自然科學gt)第41卷廣域圖像．文獻[6—7]從回波數(shù)據(jù)域出發(fā)，分別采用聯(lián)合多脈沖處理和參數(shù)搜索法提高多普勒中心估計的精度．為了在高對比度的場景下獲得高精度的多普勒中心，文獻[8]提出了一種基于圖像的熵最小化的多普勒中t2,估計算法；針對成像中的圖像拼接問題，文獻[9]采用重頻不變快速傅里葉變換(FastFourierTransform，F(xiàn)FT)方法實現(xiàn)恒定銳化比下的DBS圖像的距離多普勒平面的拼接；文獻[1O]對勻加速運動平臺下的DBS成像方法進行了仿真
8、分析；文獻[11]將SAR的方位聚焦處理方法推廣到DBS成像中，提出了一種基于最小二乘擬合的DBS成像算法；文獻[i23初步考慮了載機平臺的非理想運動，提出一種基于慣導信息的多普勒波束銳化圖像拼接算法．傳統(tǒng)方法很少考慮到載機非理想運動對DBS圖像拼接的影響．筆者建立了一種仿射校正模型，對影響DBS圖像拼接的兩個因素(載機姿態(tài)與載機位置)進行了系統(tǒng)分析，提出了一種對DBS子
