建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，旨在提供一種能夠有效彌合圖像裂縫抑制雷達(dá)剩余雜波的方法。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：根據(jù)雷達(dá)探測(cè)距離、空域覆蓋范圍、距離分辨率、角度分辨率設(shè)定位圖分辨單元；依據(jù)接收雷達(dá)信號(hào)處理送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息(簡(jiǎn)稱雷達(dá)點(diǎn)跡)建立雷達(dá)掃描背景位圖；然后根據(jù)位圖分辨單元的劃分不同來選取結(jié)構(gòu)元素，利用結(jié)構(gòu)元素對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換運(yùn)算，進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉合運(yùn)算，得到剩余雜波圖像輪廓，構(gòu)成了一幅新的雷達(dá)掃描背景位圖，再根據(jù)雷達(dá)天線的掃描圈數(shù)對(duì)位圖不斷的迭代更新，形成穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊判斷后，輸出具有雜波標(biāo)志的雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡。
【專利說明】
建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種以數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波為基礎(chǔ)，建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，在雷達(dá)的工作過程中，雷達(dá)收到的回波信號(hào)并不僅僅是單純的目標(biāo)回波，它 還包括:海雜波、地雜波、氣象雜波、大氣噪聲、接收機(jī)噪聲、自然噪聲等，通常雷達(dá)采集到的 航海雷達(dá)回波信號(hào)除了大量的海雜波信號(hào)以外，還存在著大量的噪聲，會(huì)受到較強(qiáng)的氣象 雜波干擾，正常得到的無目標(biāo)的海浪圖像不是海雜波圖像，是含有噪聲的海雜波圖像。此 外，不可避免會(huì)受到來自外界的干擾和各種電子干擾的影響。因此，如何從回波中提取出有 用的目標(biāo)信號(hào)，有效抑制雜波(包括地雜波和海雜波)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在有目標(biāo)的雷達(dá)視 頻海浪回波信號(hào)中，包括了目標(biāo)回波信號(hào)、海雜波信號(hào)和噪聲信號(hào)，而無目標(biāo)的雷達(dá)視頻回 波信號(hào)只有海雜波信號(hào)和噪聲信號(hào)。當(dāng)雷達(dá)波束照射海面時(shí)，海浪也能反射電波，使顯示器 熒光屏上出現(xiàn)雜亂脈沖或不均勻閃爍斑點(diǎn)，時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，且位置不固定，這種看起來類似噪聲 的后向散射回波被稱為海雜波。簡(jiǎn)單來說，海雜波就是來自于被雷達(dá)發(fā)射信號(hào)照射的一片 海面的后向散射回波。航海雷達(dá)檢測(cè)海面上的或者接近海面上空的目標(biāo)物體時(shí)，需要克服 海面本身的海雜波，但由于海雜波具有變化多端和對(duì)目標(biāo)物體的回波強(qiáng)度干擾大的缺點(diǎn)， 故在很多情況下，限制了航海雷達(dá)的探測(cè)能力，以說對(duì)于海雜波的抑制成為航海雷達(dá)必須 解決的一個(gè)重要問題。如何精確將淹沒于強(qiáng)海雜波背景中的目標(biāo)信息提取出來是海雜波抑 制技術(shù)的關(guān)鍵。 剩余雜波圖技術(shù)是雷達(dá)信號(hào)處理中常用的一種檢測(cè)技術(shù)。剩余雜波圖在雷達(dá)中的應(yīng)用 基本分兩種:等扇區(qū)雜波圖和等面積雜波圖。在雷達(dá)中，綜合考慮兩種雜波圖的優(yōu)劣，采用 近區(qū)等面積、遠(yuǎn)區(qū)等扇區(qū)的劃分方法。這種方法實(shí)際驗(yàn)證效果較佳。非均勻非平穩(wěn)的雜波抑 制歷來是雷達(dá)的一個(gè)難點(diǎn)?，F(xiàn)代雷達(dá)常用的雜波抑制技術(shù)主要有在天線、發(fā)射機(jī)和接收機(jī) 采用的低副瓣天線、頻率捷變等技術(shù)，在信號(hào)處理采用的脈沖壓縮、動(dòng)目標(biāo)顯示/動(dòng)目標(biāo)檢 測(cè)MTI/MTD、恒虛警CFAR、動(dòng)態(tài)雜波圖檢測(cè)、旁瓣相消、旁瓣匿隱等技術(shù)，在雷達(dá)數(shù)據(jù)處理采 用的過域判斷、回波寬度判斷、幅度判斷、多普勒速度判斷等技術(shù)。綜合來看，上述這些技術(shù) 對(duì)于雜波的抑制是有效果的，但在現(xiàn)行基于門限的雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)體制下，為了盡可能的確 保目標(biāo)被檢測(cè)并輸出，仍然無法避免會(huì)有雜波剩余，包括各種干擾點(diǎn)跡，在此統(tǒng)稱為雜波剩 余，也會(huì)一并輸出。而雜波剩余也將直接影響雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的點(diǎn)跡關(guān)聯(lián)、濾波與建航處理， 導(dǎo)致雷達(dá)工作性能下降。具體表征為生成多批虛假目標(biāo)航跡，干擾真實(shí)目標(biāo)的正常建航，降 低航跡精度，同時(shí)終端界面上積聚大量無效點(diǎn)，影響畫面質(zhì)量。由此可見，為了進(jìn)一步改善 雷達(dá)的雜波抑制能力，仍需從各個(gè)環(huán)節(jié)著手深入挖掘潛能。
[0003] 目前抑制海雜波的方法大多都是從信號(hào)處理角度提出的，但由于海雜波信號(hào)具有 很強(qiáng)的相關(guān)性，例如海尖峰效應(yīng)，這種相關(guān)性導(dǎo)致了從信號(hào)處理角度無法完全抑制海雜波。 海雜波信號(hào)具有很強(qiáng)的相關(guān)性，特別是體現(xiàn)在海尖峰效應(yīng)當(dāng)中，這種相關(guān)性造成了常規(guī)的 基于海雜波功率譜的頻域?yàn)V波方法對(duì)海雜波的抑制效果不理想。在國(guó)內(nèi)外抑制海雜波的方 法中，傳統(tǒng)的方法有動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)(STD)抑制方法和時(shí)頻分析方法。時(shí)頻分析方法主要是應(yīng)用 時(shí)頻分析濾波技術(shù)和小波分析濾波技術(shù)濾除海雜波信號(hào)。新出現(xiàn)的方法有通過線性預(yù)測(cè)濾 波器或基于奇異值分解的Hankd降秩方法1，此方法通過估測(cè)海雜波信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)海雜波 對(duì)消，還有利用正交加權(quán)的自適應(yīng)空域?yàn)V波(SAP)抑制海雜波的方法和空時(shí)自適應(yīng)處理抑 制海雜波的方法均取得了一定的效果。但總體來說，這些方法只能降低目標(biāo)識(shí)別過程對(duì)海 雜波的敏感度，根治不了海雜波信號(hào)相關(guān)性(如海尖峰效應(yīng))造成的影響，無法有效對(duì)強(qiáng)海 雜波背景下的小目標(biāo)物體進(jìn)行檢測(cè)，也就是說，從信號(hào)處理角度提出的抑制海雜波的技術(shù) 是無法完全消除海雜波對(duì)目標(biāo)檢測(cè)過程造成的負(fù)面影響。為了避免從信號(hào)處理角度提出的 抑制海雜波方法中出現(xiàn)的問題和提高海雜波背景上目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的效率，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn) 了一些從圖像處理角度提出的抑制海雜波的方法，但仍處于試驗(yàn)研究階段。從圖像處理的 角度來抑制海雜波的方法是利用圖像復(fù)原技術(shù)對(duì)由航海雷達(dá)得到的海浪圖像進(jìn)行圖像復(fù) 原，去除海浪圖像中的噪聲，得到海雜波圖像，之后利用圖像分割技術(shù)判斷海雜波圖像中是 否含有目標(biāo)，如果有目標(biāo)存在，將其分離出來。圖像復(fù)原部分提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)學(xué)形 態(tài)學(xué)的圖像復(fù)原技術(shù)，繼承了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擬合性質(zhì)和收斂性質(zhì)，應(yīng)用一種形態(tài)學(xué)變形蟲結(jié) 構(gòu)元素克服傳統(tǒng)濾波方法的缺點(diǎn)。通常這類方法被分為海浪圖像去噪(海浪圖像去除噪聲 之后，就變成了海雜波圖像)和海雜波圖像目標(biāo)檢測(cè)兩個(gè)方面進(jìn)行研究，還沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì) 方法?，F(xiàn)有的海浪圖像去噪方法大多都是用空域?yàn)V波的方法，這些方法能夠有效地平滑海 浪圖像中的噪聲，但同時(shí)也造成了圖像邊緣信息的損失?，F(xiàn)有的對(duì)海雜波圖像目標(biāo)檢測(cè)的 方法大多是針對(duì)海雜波圖像的統(tǒng)計(jì)特征或海雜波圖像整體的結(jié)構(gòu)特征，而沒關(guān)注圖像局部 區(qū)域的細(xì)節(jié)特征，所以對(duì)海雜波圖像中的大型目標(biāo)或相對(duì)背景較為明亮的目標(biāo)的識(shí)別效果 較好，而對(duì)于小目標(biāo)或與背景相比不是很明顯的目標(biāo)來說，識(shí)別效果還不是很好。綜上所 述，從信號(hào)處理角度抑制海雜波的方法面臨著海雜波信號(hào)的強(qiáng)相關(guān)性問題，無法達(dá)到非常 滿意的效果，而近年發(fā)展起來從圖像處理角度抑制海雜波的方法避免了這個(gè)問題，并為海 雜波抑制的研究和發(fā)展注入了新的活力，但還存在需要改進(jìn)的空間、缺少完整的理論和統(tǒng) 一的設(shè)計(jì)方法。
[0004] 由于雷達(dá)俯仰面波束的時(shí)序掃描而產(chǎn)生低波位的強(qiáng)地物回波處理剩余，作為地物 雜波在高波位時(shí)跨周期出現(xiàn)，影響雷達(dá)系統(tǒng)正常的檢測(cè)與顯示。在三坐標(biāo)情報(bào)雷達(dá)體系中， 由于其工作體制與傳統(tǒng)的兩坐標(biāo)情報(bào)雷達(dá)有明顯地不同，無法采用完全相同的處理方式抑 制雜波，以取得相同的預(yù)期效果，同時(shí)由于三坐標(biāo)情報(bào)雷達(dá)覆蓋空域掃描范圍的要求，對(duì)雷 達(dá)時(shí)間分配的限制，導(dǎo)致其不能采用兩坐標(biāo)雷達(dá)相似的滑窗處理體制，無法得到相同的雜 波抑制比。又由于體制上的限制，無法采用確認(rèn)波束來驗(yàn)證目標(biāo)特征，提高目標(biāo)檢測(cè)概率。 因此三坐標(biāo)情報(bào)雷達(dá)面臨的雜波環(huán)境遠(yuǎn)比兩坐標(biāo)更為惡劣。波段雷達(dá)對(duì)消后通常有較多的 氣象雜波剩余，畫面不干凈，計(jì)算機(jī)在目標(biāo)自動(dòng)跟蹤時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的航跡。
[0005] 除前述幾種措施外，數(shù)據(jù)域剩余雜波圖也是一種常用的措施。雜波圖技術(shù)就是將 雷達(dá)周圍的二維平面分成許多方位距離單元，把方位距離單元的接收信號(hào)存入一個(gè)存儲(chǔ)器 中，每個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)應(yīng)一個(gè)方位距離單元，并且隨著天線的掃描，每個(gè)單元存儲(chǔ)的信號(hào)進(jìn)行 遞推更新。傳統(tǒng)上，建立雷達(dá)剩余雜波圖的方法是針對(duì)檢測(cè)單元以往多次掃描的回波進(jìn)行 迭代來獲得強(qiáng)度的估計(jì)，它利用的是雷達(dá)雜波環(huán)境時(shí)域的相對(duì)平穩(wěn)性對(duì)檢測(cè)單元進(jìn)行幅度 門限檢測(cè)，但是針對(duì)雷達(dá)的非高斯、非平穩(wěn)的雜波環(huán)境而言，它的雜波抑制能力會(huì)降低甚至 惡化，傳統(tǒng)的圖像去噪方式(如線性低通濾波等），在去除噪聲污染的同時(shí)會(huì)造成圖像邊緣 的模糊，不能很好地保持輪廓信息。因此，需要尋求新的方法來對(duì)雜波干擾點(diǎn)進(jìn)行有效的抑 制。
[0006] 隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，大容量存儲(chǔ)器的廣泛使用，雷達(dá)天線掃描間積 累已變得易于實(shí)現(xiàn)，這為數(shù)據(jù)處理采用掃描間積累方法，建立剩余雜波圖來抑制雜波剩余 創(chuàng)造了條件。
[0007] 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像處理是應(yīng)用具有一定形態(tài)的結(jié)構(gòu)元素去量度和提取圖像中的 對(duì)應(yīng)形狀，以達(dá)到對(duì)圖像分析和識(shí)別的目的。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)由一組以膨脹、腐蝕為基礎(chǔ)形態(tài)學(xué) 代數(shù)算子組成的。腐蝕可以通過將輸入圖像平移_b(b屬于結(jié)構(gòu)元素），并計(jì)算所有平移的交 集而得到。膨脹是腐蝕的對(duì)偶運(yùn)算，可以通過對(duì)補(bǔ)集的腐蝕來定義。膨脹可通過相對(duì)結(jié)構(gòu)元 素的所有點(diǎn)平移輸入圖像，然后計(jì)算其并集得到。在處理圖像時(shí)可以根據(jù)需要，由這兩種運(yùn) 算組成各種復(fù)雜的運(yùn)算，如先腐蝕再膨脹組成開運(yùn)算，先膨脹再腐蝕組成閉運(yùn)算;也可以由 開運(yùn)算、閉運(yùn)算以及原圖組成各種復(fù)雜的運(yùn)算，通過組合這些算子可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像形狀、結(jié) 構(gòu)的分析和處理。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對(duì)信號(hào)的處理具有直觀上的簡(jiǎn)單性和數(shù)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)性，在描 述信號(hào)形態(tài)特征上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是研究數(shù)字影像形態(tài)結(jié)構(gòu)特征與快速并行 處理方法的理論，是通過對(duì)目標(biāo)影像的形態(tài)變換實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)分析和特征提取的目的。目前國(guó) 內(nèi)許多有效的圖像處理系統(tǒng)有的是基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法原理設(shè)計(jì)的，有的是把數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) 算法納入其基本軟件，并以其運(yùn)算速度作為系統(tǒng)性能的重要標(biāo)志之一。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)以圖像 的形態(tài)特征為研究對(duì)象，它的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一整套概念、變換和算法，用來描述圖像的基 本特征和基本結(jié)構(gòu)，也就是描述圖像中元素與元素、部分與部分間的關(guān)系。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)做為 一種用于數(shù)字圖像處理和識(shí)別的新理論和新方法，它的理論雖然很復(fù)雜，被稱為驚人數(shù)學(xué)， 但它的基本思想?yún)s是簡(jiǎn)單而完美的。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子的性能主要以幾何方式進(jìn)行刻畫，傳 統(tǒng)的理論卻以解析方式的形式描述算子的性能，而幾何描述特點(diǎn)似乎更適合視覺信息的處 理和分析。數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)摒棄了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模的觀點(diǎn)，它作為一種有效的圖像處理的非線 性方法和理論應(yīng)用于圖像處理和模式識(shí)別領(lǐng)域，它建立在集論基礎(chǔ)之上，基本思想是用一 定形態(tài)的結(jié)構(gòu)元素去度量和提取圖像中對(duì)應(yīng)形狀以達(dá)到對(duì)圖像分析和識(shí)別的目的，是分析 幾何形狀和結(jié)構(gòu)的一種數(shù)學(xué)方法，現(xiàn)已成為計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，可 以用來解決噪聲抑制、特征提取、邊緣檢測(cè)、圖像分割、形狀識(shí)別、紋理分析、圖像恢復(fù)與重 建、圖像壓縮等圖像處理問題。
[0008] 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)是針對(duì)集合的處理過程，其形態(tài)算子的實(shí)質(zhì)是表達(dá)物體或形狀的集合 與結(jié)構(gòu)元素間的相互作用，結(jié)構(gòu)元素的形狀就決定了這種運(yùn)算所提取信號(hào)的形狀信息，圖 像處理是在圖像中移動(dòng)一個(gè)結(jié)構(gòu)元素，然后將結(jié)構(gòu)元素與下面所建立的二值圖像進(jìn)行交、 并等集合處理，本發(fā)明正是利用這種圖像處理方式，建立雷達(dá)剩余雜波圖。本發(fā)明利用數(shù)學(xué) 形態(tài)學(xué)理論來建立雷達(dá)剩余雜波圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種采用形態(tài)學(xué)運(yùn)算，計(jì)算 簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、能夠有效彌合圖像裂縫，抑制雜波的產(chǎn)生，建立剩余雜波圖抑 制雷達(dá)剩余雜波的方法。
[0010]本發(fā)明可以通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波 的方法，具有如下技術(shù)特征:根據(jù)雷達(dá)探測(cè)距離和空域覆蓋范圍，以及距離和角度分辨率， 設(shè)定位圖分辨單元;依據(jù)接收雷達(dá)信號(hào)處理送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息，建立表征雷達(dá)目標(biāo)信息 二值圖像的雷達(dá)掃描背景位圖；然后根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)特性和位圖分辨單元的劃分不同來選取 結(jié)構(gòu)元素，采用不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行匹配，提取精細(xì)的圖像邊緣，利用結(jié)構(gòu)元素 對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換運(yùn)算和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子的對(duì)不規(guī)則直線的提取，形態(tài)運(yùn) 算后以雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)位圖進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉合運(yùn)算，形成一幅新的雷達(dá)背景位 圖，再根據(jù)雷達(dá)天線的不同的掃描圈數(shù)對(duì)位圖不斷的迭代更新，建立穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波 圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊判斷后，輸出具有雜波標(biāo)志的雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡。
[0011] 本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果： 采用形態(tài)學(xué)運(yùn)算，運(yùn)算速度快。本發(fā)明基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的圖像處理理論，采用二值圖 像，可以快速獲得雷達(dá)掃描背景位圖，位圖分辨單元可以通過雷達(dá)極坐標(biāo)系，或者笛卡兒坐 標(biāo)系建立，定義靈活。同時(shí)利用結(jié)構(gòu)元素對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換運(yùn)算，通過多結(jié) 構(gòu)元素形態(tài)濾波能在濾除噪聲的同時(shí)，很好的保護(hù)圖像信息。結(jié)構(gòu)元素刪除經(jīng)過其方向上 的噪聲圖斑時(shí)，接連幾次膨脹后，利用相同的結(jié)構(gòu)元素加上相同次數(shù)的腐蝕得到期望的效 果。經(jīng)過方向?yàn)V波處理后，可以看出只剩下少數(shù)較大的斷開現(xiàn)象孤立圖斑，再次使用形態(tài)學(xué) 運(yùn)算進(jìn)行后期濾波處理，使用3X3正方形結(jié)構(gòu)元素、5X5的水平和垂直方向的結(jié)構(gòu)元素和 十字形結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行多次膨脹和腐蝕運(yùn)算，直到孤立的點(diǎn)被有效去除為止。形態(tài)運(yùn)算后以 雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)位圖進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉合運(yùn)算，計(jì)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度快。仿真試驗(yàn) 都證明了算法的有效性。此算法優(yōu)于一般的算法，夠很好地去除噪聲，所處理的圖像細(xì)節(jié)損 失少，邊緣細(xì)節(jié)損失小，光滑效果好，邊緣清晰、連續(xù)，并且算法易于編程實(shí)現(xiàn)。
[0012] 計(jì)算簡(jiǎn)單。本發(fā)明在閉處理前后圖像的處理中僅對(duì)粗定位出來的條形區(qū)域進(jìn)行形 態(tài)學(xué)變換，這樣一方面可以節(jié)約大量運(yùn)算時(shí)間（相對(duì)于處理整幅圖像），另一方面可以只備 份這個(gè)小的區(qū)域節(jié)約內(nèi)存，使算法簡(jiǎn)潔。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，這種定位算法準(zhǔn)確度高，運(yùn)算量小， 更容易滿足雷達(dá)識(shí)別的實(shí)時(shí)性要求 實(shí)時(shí)性強(qiáng)。本發(fā)明針對(duì)雷達(dá)剩余雜波圖應(yīng)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了圖像提取。在使用 單一結(jié)構(gòu)元素去噪和填充空洞基礎(chǔ)上，運(yùn)用多結(jié)構(gòu)元素進(jìn)行方向?yàn)V波，較好的將圖像目標(biāo) 提取出來，保持圖像的特定細(xì)節(jié)和幾何特征。依據(jù)接收雷達(dá)信號(hào)處理送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息， 建立表征雷達(dá)目標(biāo)信息二值圖像的雷達(dá)掃描背景位圖具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。將提取到的圖像 與原始圖像進(jìn)行對(duì)比分析，提取結(jié)果與圖像實(shí)際分布相吻合。具有相當(dāng)好的實(shí)時(shí)處理能力。
[0013] 能夠有效彌合圖像裂縫。本發(fā)明基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)建立的雷達(dá)剩余雜波圖，采用了 靈活的結(jié)構(gòu)元素，使得剩余雜波圖可以根據(jù)雷達(dá)特性和點(diǎn)跡特征不同進(jìn)行合理的形態(tài)變 換。根據(jù)雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)特征和位圖分辨單元的劃分不同來選取結(jié)構(gòu)元素，根據(jù)圖像的特 征，采用不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行匹配，既能提取精細(xì)的圖像邊緣，又能很好的抑制 噪聲提取精細(xì)的圖像邊緣。應(yīng)用形態(tài)學(xué)處理開閉運(yùn)算去噪，通過形態(tài)學(xué)中先膨脹、后腐蝕的 閉合運(yùn)算能夠有效彌合了圖像的裂縫。采用的開運(yùn)算可以去除比結(jié)構(gòu)元素更小的明亮細(xì) 節(jié)，平滑圖像的輪廓，削弱狹窄的部分，去掉細(xì)的突出。閉運(yùn)算與開運(yùn)算相反，它一般融合窄 的缺口去掉小洞，填補(bǔ)輪廓上的縫隙。也能平滑圖像的輪廓，可以去除比結(jié)構(gòu)元素更小的暗 色細(xì)節(jié)，對(duì)于連續(xù)狹窄的區(qū)域、填充小的縫隙或者孔隙，通過將二者組合在一起可以用來平 滑圖像并去除或減弱亮區(qū)和暗區(qū)的各類噪聲，改善圖像的質(zhì)量，而總的位置和形狀不變。新 型的形態(tài)學(xué)變形結(jié)構(gòu)元素克服了傳統(tǒng)濾波方法的缺點(diǎn)，在保持圖像邊緣信息的前提下，有 效地平滑了圖像中的噪聲。
[0014] 抑制雜波的產(chǎn)生。本發(fā)明根據(jù)雷達(dá)天線的不同的掃描圈數(shù)對(duì)位圖不斷的迭代更 新，建立雷達(dá)剩余雜波圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊雜波標(biāo)判斷，利用圖像分割技術(shù)判斷 雜波圖像中是否含有目標(biāo)，如果有目標(biāo)存在，將其分離出來，可過濾出大量的雜波點(diǎn)，對(duì)雜 波的抑制率大于60%，目標(biāo)過濾出雜波點(diǎn)抑制了雜波的進(jìn)一步產(chǎn)生，達(dá)到抑制雜波剩余，改 善畫面的效果。本本發(fā)明文應(yīng)用IPIX航海雷達(dá)采集的無目標(biāo)和有目標(biāo)的兩組海浪圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果做了細(xì)致的比較和分析，仿真實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明方法能夠有 效抑制海雜波。在某雷達(dá)的終端畫面可以看出加上該雷達(dá)剩余雜波圖的效果如圖9所示。從 仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的雷達(dá)剩余雜波圖建立，能有效抑制剩余雜波，優(yōu)化航跡精 度，減少虛假航跡的產(chǎn)生，在雷達(dá)數(shù)據(jù)處理可以起到很好的作用。
[0015] 本發(fā)明采用形態(tài)學(xué)運(yùn)算，計(jì)算簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、適應(yīng)于不同體制的雷 達(dá)，通用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波方法的流程圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明雷達(dá)掃描背景位圖位圖分辨單元?jiǎng)澐质疽鈭D。
[0018]圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元素示意圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明的位圖膨脹運(yùn)算示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明的位圖腐蝕運(yùn)算示意圖。
[0021] 圖6是本發(fā)明的位圖閉合運(yùn)算示意圖。
[0022]圖7是本發(fā)明的全量程雷達(dá)剩余雜波圖三維示意圖。
[0023]圖8是本發(fā)明的某區(qū)域的剩余雜波圖三維示意圖。
[0024]圖9是本發(fā)明的剩余雜波圖建立前后雷達(dá)數(shù)據(jù)處理效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參閱圖1。根據(jù)本發(fā)明，一種建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，具有如下 技術(shù)特征：根據(jù)雷達(dá)探測(cè)距離和空域覆蓋范圍，以及距離和角度分辨率，設(shè)定位圖分辨單 元;依據(jù)接收雷達(dá)信號(hào)處理送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息，建立表征雷達(dá)目標(biāo)信息二值圖像的雷達(dá) 掃描背景位圖；然后根據(jù)雷達(dá)的雷達(dá)目標(biāo)特性技術(shù)特征和位圖分辨單元的劃分不同來選取 結(jié)構(gòu)元素，采用不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像細(xì)節(jié)進(jìn)行匹配，提取精細(xì)的圖像邊緣，利用結(jié)構(gòu)元素 對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換運(yùn)算和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子的對(duì)不規(guī)則直線的提取，形態(tài)運(yùn) 算后以雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)位圖進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉合運(yùn)算，形成一幅新的雷達(dá)背景位 圖，再根據(jù)雷達(dá)天線的不同的掃描圈數(shù)對(duì)位圖不斷的迭代更新，建立穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波 圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊判斷后，輸出具有雜波標(biāo)志的雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡。
[0026]在建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波方法的建立流程中，基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的雷達(dá) 剩余雜波圖建立，主要包括如下幾個(gè)單元模塊:位圖分辨單元設(shè)定模塊、雷達(dá)掃描背景位圖 建立模塊、結(jié)構(gòu)元素形狀選取模塊、形態(tài)運(yùn)算模塊和剩余雜波圖建立模塊，其中，位圖分辨 單元設(shè)定模塊模塊根據(jù)雷達(dá)探測(cè)距離和空域覆蓋范圍，以及距離和角度分辨率，確定位圖 的分辨單元，結(jié)構(gòu)元素模塊根據(jù)雷達(dá)特性和位圖檢測(cè)單元的劃分不同可選取3X3、5X5、7 X7結(jié)構(gòu)。
[0027]雷達(dá)掃描背景位圖建立模塊接收雷達(dá)信號(hào)處理送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息，建立背景位 圖，該位圖是一幅表征雷達(dá)目標(biāo)信息的二值圖像。當(dāng)雷達(dá)信號(hào)處理檢測(cè)后的目標(biāo)點(diǎn)跡傳輸 到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理后，雷達(dá)數(shù)據(jù)處理模塊首先根據(jù)點(diǎn)跡信息，進(jìn)行雜波檢測(cè)單元?jiǎng)澐?，并建?一幅二值圖像雷達(dá)掃描位圖。
[0028] 由于閉運(yùn)算可以去除圖像內(nèi)部的小洞，融合窄的缺口，所以在精定位過程中可以 結(jié)合膨脹運(yùn)算使用閉運(yùn)算以便使字符區(qū)域盡量融合在一起便于下一步的投影定位。利用結(jié) 構(gòu)元素對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換。
[0029] 形態(tài)運(yùn)算模塊以雷達(dá)掃描背景位圖為背景集合A，結(jié)構(gòu)元素為集合B，利用結(jié)構(gòu)元 素集合B對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖集合A進(jìn)行膨脹運(yùn)算，膨脹的運(yùn)算結(jié)果是將填充雷達(dá)掃描背景 圖像區(qū)域內(nèi)的細(xì)小空間，對(duì)背景圖像進(jìn)行擴(kuò)張，形成一張新的雷達(dá)掃描背景位圖。形態(tài)運(yùn)算 模塊形態(tài)變換以初始二值圖像為背景集合A，結(jié)構(gòu)元素為集合B進(jìn)行形態(tài)運(yùn)算，雷達(dá)掃描背 景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素集合B做開運(yùn)算記為雷達(dá)掃描背景位圖集合A腐蝕后的結(jié)果再膨 脹;雷達(dá)掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素集合B做閉運(yùn)算記為雷達(dá)掃描背景位圖集合A膨脹 后再被結(jié)構(gòu)元素集合B腐蝕，形態(tài)運(yùn)算后以雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)位圖進(jìn)行先膨脹后腐蝕的 閉合運(yùn)算。
[0030]剩余雜波圖建立模塊對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)閉合運(yùn)算，雷達(dá)掃描背景位圖 是根據(jù)雷達(dá)信號(hào)處理送到雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的目標(biāo)點(diǎn)跡信息形成的一幅二值圖像，用選取的結(jié) 構(gòu)元素對(duì)該雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)閉合運(yùn)算，即進(jìn)行先膨脹后腐蝕運(yùn)算，形成一幅新 的雷達(dá)背景掃描位圖，再根據(jù)雷達(dá)天線多次掃描，目標(biāo)點(diǎn)跡不斷更新，雷達(dá)掃描背景位圖也 同時(shí)不斷迭代更新，進(jìn)行N次更新后，最終形成一幅穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過 雜波標(biāo)識(shí)模塊判斷后輸出。
[0031]參閱圖2、圖3。雷達(dá)掃描背景位圖的建立，從原理上講位圖分辨單元?jiǎng)澐衷叫?，則 可形成精細(xì)、高分辨率的雷達(dá)掃描位圖，二值圖像存儲(chǔ)效率高，能有效地表達(dá)圖像特征，在 實(shí)際中有著廣泛的應(yīng)用。由于雷達(dá)剩余雜波圖主要是針對(duì)區(qū)域性密集分布的雜波，在建立 剩余雜波圖時(shí)，首先將雷達(dá)測(cè)量空域在方位、距離上，把雷達(dá)測(cè)量坐標(biāo)(R、9)按單元?jiǎng)澐?，?射成雷達(dá)掃描背景位圖格式，而位圖格式采用二值圖像表征。雜波檢測(cè)單元大?。处?θ、Δ R)的選取，需要根據(jù)雜波圖的用途而有所不同，在二值圖像中，以圖像中的每一個(gè)像素為一 個(gè)雜波檢測(cè)單元，雜波檢測(cè)單元采用元素"〇"和"Γ對(duì)雜波檢測(cè)單元進(jìn)行填寫，建立如下所 示剩余雜波圖單元表1，其中"〇"表示背景像素，"Γ表示雜波像素。以雷達(dá)中心為圓心，以雷 達(dá)作用距離為半徑，按雷達(dá)波束寬度劃分角度檢測(cè)單元Α Θ，按雷達(dá)距離分辨率劃分距離檢 測(cè)單元AR，劃分成若干位圖分辨單元，每一位圖分辨單元稱為一個(gè)表征了雜波的雜波檢測(cè) 單元。
[0032]剩余雜波圖單元表1
結(jié)構(gòu)元素是數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中形態(tài)變換的最基本、最重要的概念，在形態(tài)變換中起著不可 缺少的重要作用，結(jié)構(gòu)元素沒有固定的形狀、大小，它是在設(shè)計(jì)形態(tài)變換算法的同時(shí)，根據(jù) 目標(biāo)圖像和所需信息的形狀特征設(shè)計(jì)出來的。對(duì)不同的目標(biāo)圖像，需要設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu)元 素和處理算法，結(jié)構(gòu)元素選擇的適當(dāng)與否，直接影響到剩余雜波圖的建立效果。為了既能提 取精細(xì)的圖像邊緣，又能很好的抑制噪聲，根據(jù)圖像的特征，采用不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像細(xì) 節(jié)進(jìn)行匹配，在實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)元素按圖3所示的形狀選取，選取像素為3 X 3的結(jié)構(gòu)元素。由 于處理的雷達(dá)掃描背景位圖的圖像為二值圖像，因此，結(jié)構(gòu)元素也采用二值圖像。
[0033]參閱圖4、5、6。數(shù)學(xué)形態(tài)運(yùn)算能把尺寸比結(jié)構(gòu)元素小的缺口填充上，同時(shí)閉運(yùn)算由 于連通了圖像中的缺口，從而使得整個(gè)圖象變得緊湊而平滑。在數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算中，形態(tài)變 換的基本運(yùn)算具有:膨脹、腐蝕、開啟和閉合，閉運(yùn)算能夠彌合小裂縫，而總的位置和形狀不 變。數(shù)學(xué)形態(tài)運(yùn)算是通過填充圖象的凹角來濾波圖象的，作為一種非線性濾波器，它通過變 換來局部修改信號(hào)的集合特征，結(jié)構(gòu)元素大小的不同將導(dǎo)致濾波效果的不同，不同結(jié)構(gòu)元 素的選擇將導(dǎo)致不同的分割，本發(fā)明就是利用形態(tài)學(xué)的閉合運(yùn)算來最終獲取雷達(dá)剩余雜波 圖的。 本實(shí)施例中主要運(yùn)用到閉合運(yùn)算，即對(duì)一幅雷達(dá)掃描背景位圖先進(jìn)行膨脹運(yùn)算，后進(jìn) 行腐蝕運(yùn)算。下面就膨脹和腐蝕在雷達(dá)剩余雜波圖建立中的作用作一個(gè)說明。
[0034]在形態(tài)學(xué)的膨脹運(yùn)算中，假設(shè)雷達(dá)掃描背景位圖集合A和結(jié)構(gòu)元素為集合B是中的 集合，雷達(dá)掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素集合B膨脹的定義為：
[0035] 這個(gè)公式是以得到結(jié)構(gòu)元素集合B的相對(duì)于它自身原點(diǎn)的映象么并且由z對(duì)映象 進(jìn)行位移為基礎(chǔ)的。雷達(dá)掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素為集合B膨脹是所有位移z的集合， 這樣i和雷達(dá)掃描背景位圖集合A至少有一個(gè)元素是重疊的。在本發(fā)明中，使用結(jié)構(gòu)元素集 合B對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖集合A進(jìn)行腐蝕，記為3Θ爲(wèi)
[0036] 在形態(tài)學(xué)的腐蝕運(yùn)算中，假設(shè)雷達(dá)掃描背景位圖集合A和結(jié)構(gòu)元素為集合B是22中 的集合，雷達(dá)掃描背景位圖集合A被B腐蝕的定義為：
[0037] 這個(gè)公式說明使用結(jié)構(gòu)元素集合B對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖集合A進(jìn)行腐蝕是所有B中 包含于A中的點(diǎn)z的集合用z平移。
[0038] 在形態(tài)學(xué)的閉合運(yùn)算中，將對(duì)一幅圖像進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉運(yùn)算記為：
[0039] 從上可知，膨脹和腐蝕可以轉(zhuǎn)化為集合的邏輯運(yùn)算，可對(duì)圖像進(jìn)行形狀分析和邊 緣提取，在邊緣檢測(cè)中具有較好的邊緣輪廓定位能力。
[0040] 在本發(fā)明中對(duì)穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖像進(jìn)行腐蝕運(yùn)算后，能對(duì)剩余雜波圖邊界起 到定位及平滑濾波的作用。
[0041] 參閱圖7-9。對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行一次形態(tài)變換的閉運(yùn)算后，即可形成一幅雷 達(dá)剩余雜波圖，根據(jù)雷達(dá)掃描間積累，每一次雷達(dá)天線掃描后，在前一次形成雷達(dá)背景位圖 上做一次形態(tài)變換，并對(duì)每一個(gè)檢測(cè)單元進(jìn)行積累，雷達(dá)天線N次掃描后，即可形成穩(wěn)定的 雷達(dá)剩余雜波圖。
[0042]利用某雷達(dá)數(shù)據(jù)，用該雷達(dá)剩余雜波圖建立方法，處理后的立體三維雷達(dá)剩余雜 波圖效果如圖7-9所示。從圖中可以看出經(jīng)過處理圖像更清晰了。
[0043]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，類似同類結(jié)構(gòu)的等效變換，均 落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，具有如下技術(shù)特征:根據(jù)雷達(dá)探測(cè) 距離和空域覆蓋范圍，W及距離和角度分辨率，設(shè)定位圖分辨單元;依據(jù)接收雷達(dá)信號(hào)處理 送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息，建立表征雷達(dá)目標(biāo)信息的雷達(dá)掃描背景位圖；然后根據(jù)雷達(dá)所探測(cè) 的目標(biāo)特性和位圖分辨單元的劃分不同來選取結(jié)構(gòu)元素，采用不同的結(jié)構(gòu)元素對(duì)圖像細(xì)節(jié) 進(jìn)行匹配，提取精細(xì)的圖像邊緣，利用結(jié)構(gòu)元素對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)變換運(yùn)算和 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)算子的對(duì)不規(guī)則直線的提取，形態(tài)運(yùn)算W雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)位圖進(jìn)行先膨脹 后腐蝕的閉合運(yùn)算，形成一幅新的雷達(dá)掃描背景位圖，再根據(jù)雷達(dá)天線的掃描圈數(shù)對(duì)雷達(dá) 掃描背景位圖不斷的迭代更新，建立穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊 判斷后，輸出具有雜波標(biāo)志的雷達(dá)目標(biāo)點(diǎn)跡。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:在建 立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波方法的建立流程中，基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的雷達(dá)剩余雜波圖建 立，包括:位圖分辨單元設(shè)定模塊、雷達(dá)掃描背景位圖建立模塊、結(jié)構(gòu)元素形狀選取模塊、形 態(tài)運(yùn)算模塊和剩余雜波圖建立模塊，其中，位圖分辨單元設(shè)定模塊根據(jù)雷達(dá)探測(cè)距離和空 域覆蓋范圍，W及距離和角度分辨率，確定位圖的分辨單元，結(jié)構(gòu)元素模塊根據(jù)雷達(dá)目標(biāo)特 性和位圖檢測(cè)單元的劃分不同可選取3 X 3、5 X 5、7 X 7結(jié)構(gòu)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:雷達(dá) 掃描背景位圖建立模塊接收雷達(dá)信號(hào)處理檢測(cè)后送來的目標(biāo)點(diǎn)跡信息，根據(jù)接收到的目標(biāo) 點(diǎn)跡的距離、方位信息計(jì)算出它應(yīng)落入的位圖檢測(cè)單元，同時(shí)將該位圖檢測(cè)單元置"Γ，該 位圖是一幅表征雷達(dá)目標(biāo)信息的二值圖像，稱為雷達(dá)掃描背景位圖。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:形態(tài) 運(yùn)算模塊W雷達(dá)掃描背景位圖為集合A，結(jié)構(gòu)元素為集合B，利用結(jié)構(gòu)元素集合B對(duì)雷達(dá)掃描 背景位圖集合A進(jìn)行膨脹運(yùn)算，膨脹的運(yùn)算結(jié)果是將填充雷達(dá)掃描背景圖像區(qū)域內(nèi)的細(xì)小 空間，對(duì)背景圖像進(jìn)行擴(kuò)張，形成一張新的雷達(dá)掃描背景位圖。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:形態(tài) 運(yùn)算模塊形態(tài)變換W初始的雷達(dá)掃描背景位圖為背景集合A，結(jié)構(gòu)元素為集合B進(jìn)行形態(tài)運(yùn) 算，雷達(dá)掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素集合B做開運(yùn)算，記為雷達(dá)掃描背景位圖集合A腐蝕 后的結(jié)果再膨脹;雷達(dá)掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素集合B做閉運(yùn)算，記為雷達(dá)掃描背景 位圖集合A膨脹后再被結(jié)構(gòu)元素集合B腐蝕，形態(tài)運(yùn)算后W雷達(dá)點(diǎn)跡構(gòu)成的雷達(dá)掃描背景位 圖進(jìn)行先膨脹后腐蝕的閉合運(yùn)算。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:剩余 雜波圖建立模塊對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行形態(tài)閉合運(yùn)算，雷達(dá)掃描背景位圖是根據(jù)雷達(dá)目 標(biāo)點(diǎn)跡信息形成的一幅二值圖像，用選取的結(jié)構(gòu)元素對(duì)該雷達(dá)掃描背景位圖進(jìn)行先膨脹后 腐蝕運(yùn)算的形態(tài)閉合運(yùn)算，形成一幅新的雷達(dá)背景掃描位圖，再根據(jù)雷達(dá)天線多次掃描，目 標(biāo)點(diǎn)跡不斷更新，雷達(dá)掃描背景位圖也同時(shí)不斷迭代更新，進(jìn)行N次更新后，最終形成一幅 穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖，形成穩(wěn)定的雷達(dá)剩余雜波圖后，雷達(dá)點(diǎn)跡經(jīng)過雜波標(biāo)識(shí)模塊判斷 后輸出。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:在建 立剩余雜波圖時(shí)，首先將雷達(dá)測(cè)量空域在方位、距離上，把雷達(dá)測(cè)量坐標(biāo)(距離R、方位角度 9)按單元?jiǎng)澐?，映射成雷達(dá)掃描背景位圖格式，而位圖格式采用二值圖像表征。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:在二 值圖像中，W圖像中的每一個(gè)像素為一個(gè)雜波檢測(cè)單元，雜波檢測(cè)單元采用元素"0"和"Γ 對(duì)雜波檢測(cè)單元進(jìn)行填寫，建立剩余雜波圖單元表1，其中"0"表示背景像素，"Γ表示雜波 像素。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于:雷達(dá) 掃描背景位圖集合A被結(jié)構(gòu)元素為集合B膨脹是所有位移Z的集合，運(yùn)樣結(jié)構(gòu)元素集合B的相 對(duì)于它自身原點(diǎn)的映象若和雷達(dá)掃描背景位圖集合A至少有一個(gè)元素是重疊的，記為 設(shè)雷達(dá)掃描背景位圖集合A和結(jié)構(gòu)元素為集合B是Z2中的集合，雷達(dá)掃描背景位圖集 合A被結(jié)構(gòu)元素集合B膨脹的定義為：乂聯(lián)巧=訂觀η缸0[。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的建立剩余雜波圖抑制雷達(dá)剩余雜波的方法，其特征在于：結(jié) 構(gòu)元素集合Β對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖集合A進(jìn)行腐蝕是所有Β中包含于A中的點(diǎn)Ζ的集合用Ζ平 移，記為J?化設(shè)雷達(dá)掃描背景位圖集合A和結(jié)構(gòu)元素為集合B是Z2中的集合，雷達(dá)掃描背景 位圖集合4被結(jié)構(gòu)元素集合8腐蝕的定義為:C ^}^在形態(tài)學(xué)的閉運(yùn)算中，結(jié)構(gòu) 元素集合B對(duì)雷達(dá)掃描背景位圖集合A進(jìn)行先膨脹后，用B對(duì)結(jié)果進(jìn)行腐蝕的運(yùn)算，記為A · B。設(shè)雷達(dá)掃描背景位圖集合A和結(jié)構(gòu)元素為集合B是Z2中的集合，結(jié)構(gòu)元素集合B對(duì)雷達(dá)掃 描背景位圖集合A的閉運(yùn)算定義為：^ ·忍貨公)Θ公。
【文檔編號(hào)】G01S7/36GK106093890SQ201610741057
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月26日
【發(fā)明人】戴曉霞, 錢凱, 盧海進(jìn), 劉曉星
【申請(qǐng)人】零八電子集團(tuán)有限公司, 零八一電子集團(tuán)有限公司