本發(fā)明涉及雷達(dá)領(lǐng)域，具體涉及一種SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法。

背景技術(shù)：

SAR為一種主動(dòng)式的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)，是具有高分辨率的成像雷達(dá)，可安載于飛機(jī)、衛(wèi)星、宇宙飛船等多樣化的飛行平臺(tái)上，與傳統(tǒng)的光學(xué)傳感相比，SAR具有全天時(shí)、全天候、地表穿透力強(qiáng)等獨(dú)特有點(diǎn)，并且隨著SAR技術(shù)的發(fā)展和提高，其分辨率越來越高，因此，在災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、資源勘查、測(cè)繪和軍事等方面的應(yīng)用具有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，也被廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于SAR圖像的處理方式多樣，但是對(duì)于SAR圖像的重構(gòu)依然存在計(jì)算復(fù)雜，效率低等缺點(diǎn)，并且對(duì)于誤差的補(bǔ)償也準(zhǔn)確，無法通過有效的方法對(duì)SAR圖像進(jìn)行加強(qiáng)，重構(gòu)后圖像依然無法滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)AR圖像進(jìn)行校正補(bǔ)償，提高分辨率的SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法。

本發(fā)明提供了一種SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

(1)獲取SAR的回波數(shù)據(jù)，令目標(biāo)某一點(diǎn)處的雷達(dá)回波為：

其中，A_s為目標(biāo)相應(yīng)幅度，T為雷達(dá)脈沖寬度，ω_n為第n個(gè)脈沖的中心頻率，γ_n為第n個(gè)脈沖的啁啾率，t_n為接收第n個(gè)脈沖的時(shí)間，t為回波時(shí)間，c為光速，r_c,n和r_s,n分別為第n個(gè)脈沖的從目標(biāo)場(chǎng)景焦點(diǎn)到雷達(dá)的矢量和從特定點(diǎn)到雷達(dá)的矢量，n為慢時(shí)脈沖指數(shù)，rect(·)表示矩形函數(shù)；

令第n個(gè)脈沖的矢量誤差為ε_n，則上式表示為：

(2)對(duì)雷達(dá)回波X_v(t,n)進(jìn)行重采樣，創(chuàng)建一個(gè)矩形網(wǎng)絡(luò)，則；

其中，T_s，n為第n個(gè)脈沖的快時(shí)采樣率，i為快時(shí)采樣指數(shù)；

令，

其中s_x為在方位角方向上距場(chǎng)景焦點(diǎn)的目標(biāo)偏移量，s_r為在傾斜范圍方向上距場(chǎng)景焦點(diǎn)的目標(biāo)偏移量，ψ_n為對(duì)于矢量r_c,n的脈沖-脈沖翻轉(zhuǎn)角，ψ₀為對(duì)于矢量r_s,n的單標(biāo)稱翻轉(zhuǎn)角，α_n為相對(duì)于合成孔徑中心的角度，則X_V(i，n)表示為：

(3)計(jì)算獲取矢量誤差為ε_n：

令，(γ_nT_s，n cosψ_n cosα_n)i＝(γ₀T_s，0 cosψ₀)i′；

(ω_n cosψ_n cosα_n+(γ₀T_s，0 cosψ₀)i′)tanα_n＝(ω₀ cosψ₀ dα)n′；

其中，dα為標(biāo)稱方位角采樣頻率縮放因子，T_s，0為標(biāo)稱快時(shí)采樣率，i′為新快時(shí)采樣指數(shù)，n′為新慢時(shí)采樣參數(shù)，則：

當(dāng)α_n很小時(shí)，則：

令ω_n＝ω₀ cosψ₀/cosψ_n cosα_n，則：

(4)對(duì)目標(biāo)某一點(diǎn)處的雷達(dá)回波進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)：

令，傾斜分辨率標(biāo)稱波長(zhǎng)λ₀＝2πc/ω₀，其中I'為快時(shí)采樣指數(shù)的最大值，則補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)為：

(5)重復(fù)步驟1)-4)，獲得目標(biāo)所有點(diǎn)的補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)換后得到經(jīng)過校正補(bǔ)償?shù)腟AR圖像。

本發(fā)明的SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法，可以有效的對(duì)SAR圖像進(jìn)行校正補(bǔ)償，針對(duì)性強(qiáng)，經(jīng)過補(bǔ)償處理后的SAR圖像輪廓更加清晰，完成了有效的成像的同時(shí)提高了SAR的分辨率。

附圖說明

圖1為SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法的流程圖；

圖2為未經(jīng)校正補(bǔ)償處理的SAR圖像；

圖3為經(jīng)校正補(bǔ)償處理的SAR圖像；

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施，有必要在此指出的是，以下實(shí)施只是用于本發(fā)明的進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域技術(shù)熟練人員根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，其為本發(fā)明SAR圖像校正補(bǔ)償處理方法的流程圖，依次包括如下步驟：

1)獲取SAR的回波數(shù)據(jù)，令目標(biāo)某一點(diǎn)處的雷達(dá)回波為：

其中，A_s為目標(biāo)相應(yīng)幅度，T為雷達(dá)脈沖寬度，ω_n為第n個(gè)脈沖的中心頻率，γ_n為第n個(gè)脈沖的啁啾率，t_n為接收第n個(gè)脈沖的時(shí)間，t為回波時(shí)間，c為光速，r_c,n和r_s,n分別為第n個(gè)脈沖的從目標(biāo)場(chǎng)景焦點(diǎn)到雷達(dá)的矢量和從特定點(diǎn)到雷達(dá)的矢量，n為慢時(shí)脈沖指數(shù)，rect(·)表示矩形函數(shù)；

令第n個(gè)脈沖的矢量誤差為ε_n，則上式可以表示為：

2)對(duì)雷達(dá)回波X_v(t,n)進(jìn)行重采樣，創(chuàng)建一個(gè)矩形網(wǎng)絡(luò)，則；

其中，T_s，n為第n個(gè)脈沖的快時(shí)采樣率，i為快時(shí)采樣指數(shù)；

令，

其中s_x為在方位角方向上距場(chǎng)景焦點(diǎn)的目標(biāo)偏移量，S_r為在傾斜范圍方向上距場(chǎng)景焦點(diǎn)的目標(biāo)偏移量，ψ_n為對(duì)于矢量r_c,n的脈沖-脈沖翻轉(zhuǎn)角，ψ₀為對(duì)于矢量r_s,n的單標(biāo)稱翻轉(zhuǎn)角，α_n為相對(duì)于合成孔徑中心的角度，則X_V(i，n)可表示為：

3)計(jì)算獲取矢量誤差為ε_n：

令，(γ_nT_s，n cosψ_n cosα_n)i＝(γ₀T_s，0 cosψ₀)i′；

(ω_n cosψ_n cosα_n+(γ₀T_s，0 cosψ₀)i′)tanα_n＝(ω₀ cosψ₀ dα)n′；

其中，dα為標(biāo)稱方位角采樣頻率縮放因子，ω₀為額定的中心頻率，γ₀為標(biāo)稱啁啾率，T_s，0為標(biāo)稱快時(shí)采樣率，i′為新快時(shí)采樣指數(shù)，n′為新慢時(shí)采樣參數(shù)，則：

當(dāng)α_n很小時(shí)，則：

令ω_n＝ω₀ cosψ₀/cosψ_n cosα_n，則：

4)對(duì)目標(biāo)某一點(diǎn)處的雷達(dá)回波進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)：

令，傾斜分辨率標(biāo)稱波長(zhǎng)λ₀＝2πc/ω₀，其中I'為快時(shí)采樣指數(shù)的最大值，則補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)為：

5)重復(fù)步驟1)-4)，獲得目標(biāo)所有點(diǎn)的補(bǔ)償后的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)換后得到經(jīng)過校正補(bǔ)償?shù)腟AR圖像。

圖2、3分別示出了未經(jīng)和經(jīng)校正補(bǔ)償處理的SAR圖像，顯然經(jīng)過校正補(bǔ)償處理后的SAR的輪廓更加清晰，需要說明書的是，本發(fā)明中的參數(shù)部分可以通過直接設(shè)置、測(cè)量的方式獲取，例如分辨率，脈沖寬度等，其他參數(shù)可以通過計(jì)算或其他本領(lǐng)域公知的方式獲得，此外本發(fā)明是在合理的預(yù)期下完成，任何不適用的參數(shù)、公式、方案都應(yīng)排除。

盡管為了說明的目的，已描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，不脫離所附權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種修改、添加和替換等的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍，并且本發(fā)明要求保護(hù)的產(chǎn)品各個(gè)部門和方法中的各個(gè)步驟，可以以任意組合的形式組合在一起。因此，對(duì)本發(fā)明中所公開的實(shí)施方式的描述并非為了限制本發(fā)明的范圍，而是用于描述本發(fā)明。相應(yīng)地，本發(fā)明的范圍不受以上實(shí)施方式的限制，而是由權(quán)利要求或其等同物進(jìn)行限定。