地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法

董纯柱 胡利平 朱国庆 殷红成

董纯柱, 胡利平, 朱国庆, 殷红成. 地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法[J]. 雷达学报, 2015, 4(3): 351-360. doi: 10.12000/JR15057
引用本文: 董纯柱, 胡利平, 朱国庆, 殷红成. 地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法[J]. 雷达学报, 2015, 4(3): 351-360. doi: 10.12000/JR15057
Dong Chun-zhu, Hu Li-ping, Zhu Guo-qing, Yin Hong-cheng. Efficient Simulation Method for High Quality SAR Images of Complex Ground Vehicles[J]. Journal of Radars, 2015, 4(3): 351-360. doi: 10.12000/JR15057
Citation: Dong Chun-zhu, Hu Li-ping, Zhu Guo-qing, Yin Hong-cheng. Efficient Simulation Method for High Quality SAR Images of Complex Ground Vehicles[J]. Journal of Radars, 2015, 4(3): 351-360. doi: 10.12000/JR15057

地面车辆目标高质量SAR图像快速仿真方法

doi: 10.12000/JR15057
基金项目: 

自然科学基金重大项目(61490695)资助课题

详细信息
    作者简介:

    董纯柱(1981-),男,河南人,博士,高工,主要研究方向为电磁散射、SAR目标建模和目标识别.E-mail:dongcz207@163.com胡利平(1979-),女,河南人,博士,高工,主要研究方向为SAR图像处理、目标检测与目标识别.E-mail:fox_plh@163.com朱国庆(1986-),男,湖南人,硕士,工程师,主要研究方向为电磁散射和SAR目标建模.E-mail:rilyd123@163.com殷红成(1967-),男,江西余江人,研究员,专业总师,博士生导师,主要研究方向为电磁散射、雷达目标特性、目标识别.E-mail:yinhc207@126.com

    通讯作者:

    董纯柱dongcz207@163.com

Efficient Simulation Method for High Quality SAR Images of Complex Ground Vehicles

  • 摘要: 为满足基于模板的SAR地面车辆目标识别对海量高质量模板图像的工程应用需求,该文提出了一种基于射线追踪技术的SAR信号级高效仿真方法.该方法通过构建地面车辆目标SAR仿真场景物理模型并利用射线追踪方法准确模拟SAR探测过程中电磁波与场景中目标与环境的作用机理,实现对地面环境的宽带相干杂波、表面粗糙的复杂目标的宽带电磁散射以及地面-目标间耦合散射的快速计算,并通过SAR成像处理和图像相似度评估确认形成高质量SAR模板图像.数值结果验证了该文方法的准确性和高效性.

     

  • [1] 保铮, 邢孟道, 王彤编著. 雷达成像技术[M]. 北京: 电子工业出 版社, 2005: 273-293.
    [2] Cliver C, Quegan S 著; 丁赤飚, 陈杰, 何国金, 等译. 合成孔 径雷达图像理解[M]. 北京: 电子工业出版社, 2009: 79-100.
    [3] 吴良斌. SAR图像处理与目标识别[M]. 北京: 航空工业出版 社, 2013: 170-230.
    [4] 李震, 廖静娟. 合成孔径雷达地表参数反演模型与方法[M]. 北 京: 科学出版社, 2011: 170-177.
    [5] 祝明波, 杨立波, 杨汝良. 弹载合成孔径雷达制导及其关键技 术[M]. 北京: 国防工业出版社, 2014: 148-180.
    [6] 许小剑, 李晓飞, 刁桂杰, 等. 时变海面雷达目标散射现象学模 型[M]. 北京: 国防工业出版社, 2013: 1-2.
    [7] Long M W 著, 陈春林, 顾昌贤译. 陆地和海洋的雷达反射特 性[M]. 北京: 国防工业出版社, 1983: 77-89.
    [8] Ulaby F T, Moore R K, Fung A K 著, 黄培康, 汪一飞译. 微 波遥感(第2卷), 北京: 科学出版社, 1987: 241-250.
    [9] Johnson J T. A study of the four-path model for scattering from an object above a half space[J]. Microwave and Optical Techniques Letters, 2001, 30(2): 130-134.
    [10] Franceschetti G, Migliaccio M, Riccio D, et al.. SARAS: a synthetic aperture radar (SAR) raw signal simulator[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1992, 30(1): 110-123.
    [11] Franceschetti G, Migliaccio M, and Riccio D. SAR raw signal simulation of actual ground sites described in terms of sparse input data[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1994, 32(6): 1160-1168.
    [12] Didascalou D. An approach to include stochastic rough surface scattering into deterministic ray-optical wave propagation modeling[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2003, 51(7): 1508-1515.
    [13] Kulpa K S, Gromek A, and Salski B.
    [14] An advanced SAR simulator of three-dimensional structures combining geometrical optics and full-wave electromagnetic methods[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2014, 52(1): 776-784. 计科峰, 张爱兵, 邹焕新, 等. 典型地面车辆目标SAR图像仿真 与评估[J]. 雷达科学与技术, 2010, 8(3): 223-228. Ji Ke-feng, Zhang Ai-bing, Zou Huan-xin, et al.. Simulation and evaluation of SAR imagery of typical ground vehicles[J]. Radar Science and Technology, 2010, 8(3): 223-228.
    [15] 张锐, 洪峻, 明峰. 基于电磁散射的复杂目标SAR回波与图像 仿真[J]. 电子与信息学报, 2010, 32(12): 2836-2841. Zhang Rui, Hong Jun, and Ming Feng. SAR echo and image simulation of complex targets based on electromagnetic scattering[J]. Journal of Electronics Information Technology, 2010, 32(12): 2836-2841.
    [16] 郭立新, 张民, 吴振森. 随机粗糙面与目标复合电磁散射的基 本理论和方法[M]. 北京: 科学出版社, 2014: 228-278.
    [17] 董纯柱, 殷红成, 王超. 基于射线管分裂方法的SAR场景快速 消隐技术[J]. 雷达学报, 2012, 1(4): 436-440. Dong Chun-zhu, Yin Hong-cheng, and Wang Chao. A fast hidden surface removal approach for complex SAR scene based on adaptive ray-tube splitting method[J]. Journal of Radars, 2012, 1(4): 436-440.
    [18] Ulaby F T and Dobson M C. Handbook of Radar Scattering Statistics for Terrain[M]. Artech House, 1989: 119-357.
    [19] MSTAR-dataset website. https://www.sdms.afrl.af.mil/ datasets/mstar, 2008. 6.
    [20] 胡利平, 董纯柱, 邢笑宇, 等. SAR图像目标和阴影径向积分特 征评估[J]. 电波科学学报, 2014, 29(2): 254-259. Hu Li-ping, Dong Chun-zhu, Xing Xiao-yu, et al.. An evaluation method of SAR images based on radial integral features of target and shadow[J]. Chinese Journal of Radio Science, 2014, 29(2): 254-259.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2098
  • HTML全文浏览量:  423
  • PDF下载量:  957
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-15
  • 修回日期:  2015-07-14

目录

    /

    返回文章
    返回