機載合成孔徑雷達(dá)圖像目標(biāo)識別算法研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來，隨著SAR圖像分辨率的逐步提高和微波遙感的廣泛應(yīng)用，基于機載微波圖像的目標(biāo)識別功能也越來越受到人們的重視，成為國內(nèi)外研究的熱點。SAR圖像目標(biāo)識別技術(shù)涉及了雷達(dá)原理、信號處理、電子電路和數(shù)字圖像處理等多種領(lǐng)域。針對當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)品化應(yīng)用較為欠缺、研究結(jié)論多局限于計算機仿真的特點，本課題從實際的SAR圖像入手，結(jié)合具體產(chǎn)品研制需求，提出并實現(xiàn)了一種新型的實時識別系統(tǒng)方案。 核心技術(shù)為基于TS201芯片的高性能DSP陣列，并以此

2、為基礎(chǔ)形成功能完整的實時處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用TS201內(nèi)嵌的LinkPort接口構(gòu)建分布式并行結(jié)構(gòu)，選擇G—link協(xié)議實現(xiàn)了記錄接口的高速異步通信，構(gòu)成穩(wěn)定高效的硬件平臺。在此平臺上，針對SAR圖像和待識別目標(biāo)特征，使用線性濾波、Sobel算子和分水嶺算法以及閉操作和全局閾值分別完成預(yù)處理、邊緣分割、平滑和二值化，最終實現(xiàn)識別結(jié)果顯示和記錄。為便于產(chǎn)品調(diào)試和工程實施，還自主研制了PCI開發(fā)板卡。因此，劃分為硬件、軟件和開發(fā)工具設(shè)計

3、三個部分，分階段完成關(guān)鍵技術(shù)的研究。 本文共分六章，依次對以上階段進(jìn)行詳細(xì)的闡述：第一章闡述了課題的背景，對目標(biāo)識別系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢做了分析，提出課題的任務(wù)以及技術(shù)難點和創(chuàng)新點；第二章從整體結(jié)構(gòu)上闡述了系統(tǒng)原理，分析了項目的需求，提出了設(shè)計方案和規(guī)劃，并簡要介紹了TS201等關(guān)鍵資源的選型和配置：第三章介紹了硬件平臺的開發(fā)實現(xiàn)，詳細(xì)說明了原理架構(gòu)、硬件邏輯控制、外存訪問、通信接口、菊花鏈響應(yīng)、復(fù)位邏輯、時鐘驅(qū)動等功能的設(shè)計步

4、驟，對工程研制所關(guān)心的電源和熱設(shè)計也進(jìn)行了一定討論；第四章介紹了識別算法的選擇和優(yōu)化過程，分別討論了線性濾波、灰度拉伸、Sobel算子、分水嶺算法、開/閉運算等經(jīng)典算法在SAR圖像上的處理效果，并對數(shù)據(jù)記錄格式進(jìn)行簡要說明：第五章介紹了PCI開發(fā)板卡的設(shè)計過程以及整個識別系統(tǒng)的測試過程，以特定SAR圖像為例在該系統(tǒng)上實現(xiàn)了目標(biāo)的有效識別和結(jié)果記錄；最后一章對本系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)心得進(jìn)行了總結(jié)，為后繼工作提供指導(dǎo)和借鑒。 經(jīng)過完整的