一種基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及雷達目標特性技術領域，特別是指一種基于廣義Hough變換三維散射 中心提取方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，電磁散射理論和實驗表明，光學區(qū)雷達目標的電磁散射表現(xiàn)為目標某些 局部位置上電磁散射的合成，這些局部性的散射源通常稱為散射中心。一維散射中心反 映了雷達目標在雷達視線方向上的投影分布，攜帶的信息不能夠充分的刻畫目標的散射結 構，而二維和三維散射中心能夠更加準確地反映目標的幾何結構特征，因此研宄目標的二 維和三維散射中心就具有重要的意義。當雷達視線方向發(fā)生變化時，二維或三維散射中心 的位置固定不動時，稱為固定型散射中心；相反如果散射中心位置隨雷達視線變化與變化 時，稱為滑動型散射中心。由于散射中心的概念的簡單性與稀疏性，利用散射中心模型分析 雷達散射數(shù)據(jù)成為分析雷達散射特性的很有利手段。
[0003] 現(xiàn)有的散射中心提取方法，通常通過多姿態(tài)角下的一維散射中心分布重構來進行 提取，但這種方法必須是固定型散射中心，而對典型的滑動型散射中心無效。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于廣義霍夫（Hough)變換三維散射中心 提取方法，能夠有效對滑動型二維和三維散射中心進行提取。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施例提供一種基于廣義Hough變換三維散射中 心提取方法，所述基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法包括：
[0006] 對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片；
[0007] 對每個二維散射中心高度切片進行二值分析和廣義Hough變換，得到散射中心的 二維位置和滑動半徑；
[0008] 利用所述散射中心的二維位置和滑動半徑得到散射中心高度值Z與滑動半徑R滿 足的直線方程，得到的所述直線方程為第一直線方程；
[0009] 將所述第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)替換為第二雷達散射截面積數(shù)據(jù)，重復所述對第 一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片至所述利用所述散射中心的 二維位置和滑動半徑得到散射中心高度值Z與滑動半徑R滿足的直線方程，得到的所述直 線方程為第二直線方程；
[0010] 利用所述第一方程和第二方程，得到散射中心三維位置與滑動半徑。
[0011] 優(yōu)選的，所述第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)和第二雷達散射截面積數(shù)據(jù)分別為不同固 定俯仰角下的典型目標多姿態(tài)角下的掃頻數(shù)據(jù)。
[0012] 優(yōu)選的，對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片之前， 包括：
[0013] 根據(jù)電磁建模計算或實際模型測量，獲取不同固定俯仰角下的典型目標多姿態(tài)角 下的雷達散射截面積數(shù)據(jù)。
[0014] 優(yōu)選的，對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片之前， 包括：
[0015] 建立滑動型散射中心的軌跡關聯(lián)曲線方程。
[0016] 優(yōu)選的，所述建立滑動型散射中心的軌跡關聯(lián)曲線方程，包括：
[0017] 設圓柱半徑IV中心位置（? ^ Ztl)，則散射中心位置（x，y，z)滿足下面方程，
[0018] X = x〇+r〇cos Φ
[0019] y = y〇+r〇sin Φ (I)
[0020] z = z〇
[0021] 散射中心徑向距離R(e, φ)
[0022] R ( θ , φ ；χ0, y0, r〇) = x〇sin θ cos Φ +y〇sin θ sin Φ +z〇cos θ +r〇sin θ (2)
[0023] 或
[0024] x0sin θ cos Φ+y0sin θ sin Φ+Z0Cos θ = R-r0sin θ (3)
[0025] 顯然，對于固定型散射中心，有
[0026] r〇= 0 (4)
[0027] 對于滑動散射中心
[0028] r〇= r 〇(Φ) (5)
[0029] 優(yōu)選的，所述對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片， 包括：
[0030] 針對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)利用一維距離像處理獲得一維散射中心分布；
[0031] 對所述一維散射中心分布進行二值分析，獲得多方位角下的一維散射中心的距離 參數(shù)；
[0032] 對一維散射中心的距離參數(shù)利用滿足滑動軌跡方程進行廣義Hough變換生成二 維散射中心高度切片。
[0033] 優(yōu)選的，所述對每個二維散射中心高度切片進行二值分析和廣義Hough變換，得 到散射中心的二維位置和滑動半徑。包括：
[0034] 對每個二維散射中心高度切片進行二值分析并利用滿足滑動軌跡方程進行廣義 Hough變換，得到不同圓半徑下的廣義Hough變換圖；
[0035] 檢測最大值的最大化獲得最佳聚焦圖，得到散射中心的二維位置和滑動半徑。
[0036] 優(yōu)選的，所述利用所述散射中心的二維位置和滑動半徑得到散射中心高度值z與 滑動半徑R滿足的直線方程，包括：
[0037] 利用所述散射中心的二維位置和滑動半徑通過線性擬合得到散射中心高度值z 與滑動半徑R滿足的直線方程。
[0038] 優(yōu)選的，所述利用所述第一方程和第二方程，得到散射中心三維位置與滑動半徑， 包括：
[0039] 對所述第一方程和第二方程聯(lián)立求解，得到散射中心高度值z與滑動半徑R。
[0040] 優(yōu)選的，所述對所述第一方程和第二方程聯(lián)立求解，得到散射中心高度值Z與滑 動半徑R之后，包括：
[0041] 結合散射中心的二維位置，得到散射中心三維位置與滑動半徑。
[0042] 本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下：
[0043] 上述方案中，通過建立二維散射中心高度切片，對每個二維散射中心高度切片進 行二值分析和廣義Hough變換，建立散射中心高度值z與滑動半徑R滿足的直線方程，從而 得到散射中心三維位置與滑動半徑，有效對滑動型二維和三維散射中心進行提取，原理簡 單、直觀，實現(xiàn)方便。
【附圖說明】
[0044] 圖1為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法流程圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法不同方位角下 的一維距離像示意圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法廣義Hough變 換散射中心關聯(lián)結果示意圖；
[0047] 圖4為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法二值分析結果 示意圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法廣義Hough變 換圓軌跡關聯(lián)示意圖
[0049] 圖6為本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法聯(lián)立兩次結果 提取不意圖。
【具體實施方式】
[0050] 為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具 體實施例進行詳細描述。
[0051] 如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法，所 述基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法包括：
[0052] 步驟101 :對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片。
[0053] 步驟102 :對每個二維散射中心高度切片進行二值分析和廣義Hough變換，得到散 射中心的二維位置和滑動半徑；
[0054] 步驟103 :利用所述散射中心的二維位置和滑動半徑得到散射中心高度值z與滑 動半徑R滿足的直線方程，得到的所述直線方程為第一直線方程；
[0055] 步驟104 :將所述第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)替換為第二雷達散射截面積數(shù)據(jù)，重 復所述對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片至所述利用所述 散射中心的二維位置和滑動半徑得到散射中心高度值z與滑動半徑R滿足的直線方程，得 到的所述直線方程為第二直線方程；
[0056] 步驟105 :利用所述第一方程和第二方程，得到散射中心三維位置與滑動半徑。
[0057] 本發(fā)明實施例的基于廣義Hough變換三維散射中心提取方法，通過建立二維散射 中心高度切片，對每個二維散射中心高度切片進行二值分析和廣義Hough變換，建立散射 中心高度值z與滑動半徑R滿足的直線方程，從而得到散射中心三維位置與滑動半徑，有效 對滑動型二維和三維散射中心進行提取，原理簡單、直觀，實現(xiàn)方便。
[0058] 優(yōu)選的，所述第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)和第二雷達散射截面積數(shù)據(jù)分別為不同固 定俯仰角下的典型目標多姿態(tài)角下的掃頻數(shù)據(jù)。
[0059] 優(yōu)選的，對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片之前， 包括：
[0060] 根據(jù)電磁建模計算或實際模型測量，獲取不同固定俯仰角下的典型目標多姿態(tài)角 下的雷達散射截面積數(shù)據(jù)。
[0061] 優(yōu)選的，對第一雷達散射截面積數(shù)據(jù)進行處理，建立二維散射中心高度切片之前， 包括：
[0062] 建立滑動型散射中心的軌跡關聯(lián)曲線方程。
[0063] 優(yōu)選的，所述建立滑動型散射中心的軌跡關聯(lián)曲線方程，包括：
[0064] 設圓柱半徑IV中心位置（? ^ Ztl)，則散射中心位置（X，y，