基于FRFT域空间分形特征差异的海面弱目标检测

针对传统分形方法在海杂波研究中的局限性,为了有效检测海面弱小目标,本文提出一种分形理论与时频分析相结合的海面弱目标检测算法。首先通过分数阶Fourier变换(FRFT)将时域回波信号变换到时频联合域,在FRFT的最佳变换域,信号的能量得以聚集、信杂比得以提高。然后提取改进的空间分形特征差异作为检测统计量,将其作为目标检测的依据。利用IPIX雷达实测数据进行验证,实验表明本文的算法可以有效避免门限效应的影响,克服了传统方法中使用固定分数维门限检测效果不佳的缺陷,提高了海事雷达的弱目标检测性能。     

基于空间分布与统计特性的海面远景目标检测方法

海面运动载体获取的可见光图像中,远景目标成像面积小、特征不显著、信噪比较低等特点增大了目标检测难度,现有方法难以同时取得较高的查全率与较低的虚警率。作者根据目标在图像中的空间分布与统计特性,提出了一种海面远景目标检测方法。首先结合直线特征与界线特征实现海天线检测,然后根据拉伊达准则实现明度图像中疑似目标像素与背景像素的分离,得到二值图像,最后对二值图像进行形态学处理,并根据疑似目标区域与海天线的位置关系,排除干扰区域。测试结果表明:所提方法具有较高查全率与较低虚警率,且实时性和鲁棒性较强。     

基于递归定量分析的实测海杂波中的小目标检测

提高海杂波中小目标的检测能力,在海洋监视、军事侦察和浮冰检测等军事、民用领域中有着广泛需求,因此海杂波的研究一直是雷达技术领域研究的热点问题。首次将递归定量分析方法引入实测海杂波数据分析中,采用该方法计算海杂波时间序列相空间重构后各递归参量并将其应用于海杂波背景下小目标检测,得到了较好的结果。实验初步证明了采用递归定量分析方法对海杂波数据进行分析和小目标检测是可行并且有效的。     

高频地波雷达海杂波背景下的船只目标检测研究进展

针对高频地波雷达目标检测的海杂波干扰问题,分为目标处于海杂波谱区之内和之外两种情况综述了海杂波背景下的目标检测方法。对于海杂波谱区内目标检测的难题,介绍了一种基于现场海态同步观测信息的检测新思路以及初步验证结果。对国内外相关研究进展的归纳总结和新思路的提出,为深入研究相关方法,解决海杂波干扰下的目标检测问题提供了重要的参考。     

高频地波雷达海杂波背景下的船只目标检测研究进展

针对海杂波对高频地波雷达目标检测的干扰问题,分目标处于海杂波谱区之内和之外两种情况综述了海杂波背景下的目标检测方法。对于海杂波内目标检测的难题,介绍了一种基于现场海态同步观测信息的检测新思路以及初步验证结果。对国内外相关研究进展的归纳总结和新思路的提出,为提出更加有效的海杂波干扰下的目标检测方法提供了重要的参考。     

海面微结构光学测量装置的测量误差分析与波面斜率转换

讨论了应用光学颜色编码技术测量海面微结构的方法,并利用颜色编码观测装置的工作原理分析了测量误差.利用三次多项式拟合给出了颜色和波面斜率的转换关系.     

利用现场海态观测信息的地波雷达一阶海杂波内目标检测方法

为解决地波雷达一阶海杂波内船只目标检测的难题,提出了一种利用风浪流等现场海态观测信息检测海杂波内目标的方法。该方法通过对比实测雷达回波谱和基于现场海态观测信息重构的无目标回波谱,发现实测雷达回波谱中一阶谱频率范围和左右峰值比等特征的异常变化,实现船只目标的检测。将该方法应用于实测地波雷达数据,并利用同步的船舶自动识别系统信息(AIS)对检测结果进行了验证,结果表明本文方法是一种有效的一阶海杂波内目标的检测方法。     

基于G0分布的高海况SAR船只目标检测方法

高海况条件下船只目标检测一直是SAR船只检测的难点之一,选用何种分布来精确描述强海杂波对目标检测效果有重要影响.文章将常用于陆地城区SAR图像建模的G0分布应用于高海况条件下杂波建模,分析了G0分布对不同星载SAR数据的建模效果,验证了其用于海面杂波拟合的适应性,得出G0分布对极不均匀区域海杂波建模能力要优于常用分布;...     

一种快速自动检测海面目标算法

为实现海事动态视频监测中海面目标的自动检测,提出基于小波域视觉注意选择机制的海面目标快速检测算法。根据人类视觉观测特点,首先利用提升小波变换在小波域建立了双尺度视觉选择注意模型,然后在粗分辨率低频子带上分别利用相位谱法和梯度法建立视觉显著图,并对两者进行有效融合形成综合视觉显著图,最后通过小波反变换得到原始高分辨率图像的视觉显著图,并由此实现海面目标区域的提取。实验结果表明:该算法能够快速、准确地实现海面目标的自动检测,可用于基于海洋浮标的海事智能监测。     

基于时间-Doppler分析的海杂波背景下小目标检测

为解决传统舰载雷达和岸基雷达很难检测出海杂波背景下小目标的现状,提出一种基于时间-Doppler分析法来检测小目标。该算法用离散短时傅里叶变换对实测海杂波数据分析得到不同距离门的时间-Doppler速度图,通过分析和比较距离门含有小目标的Doppler展宽和Doppler速度大小与其他距离门不含有小目标的Doppler展宽和速度大小的不同,即可检测出小目标。实验证明,该算法是有效的。     

基于局部回波幅值统计的海杂波背景下小目标检测

针对传统舰载雷达和岸基雷达很难检测出海杂波背景下小目标的现状,提出一种基于局部回波幅值统计的方法来检测海杂波背景下小目标.该算法基于数学统计思想:计算不同距离单元海杂波的幅值的最大值和标准偏差,分析发现距离单元含有小目标回波的最大幅值明显小于其它距离单元只含有海杂波回波的最大幅值,距离单元含有小目标回波的幅值的标准偏差明显大于距离单元只含有海杂波回波的幅值的标准偏差,因此可以在对小目标没有任何先验知识条件下,较准确地检测出海杂波背景下的小目标.实验证明,该算法是有效的.     

数学形态学方法在海面船目标检测中的应用

为进一步提高检测精度，提出1种将数学形态学方法应用到船目标检测数据后处理中的算法，根据该算法设计的数学形态学滤波器可以有效地消除SAR图像斑点噪声在船目标检测中造成的影响，减少船目标检测的误判，提高参数估计准确性。     

一种改进的地波雷达邻近距离单元格一阶海杂波对消方法

基于邻近距离单元格海杂波特性相关性,分析了不同相干积累时间所导致的目标距离模糊,改进了邻近距离单元格海杂波对消法,此方法克服了邻近单元格海杂波对消所引起的目标对消问题。将研究方法中使用的杂波抑制处理结果应用于CFAR船只目标检测算法,可明显降低目标检测中虚警的概率。     

基于复contourlet域隐马尔科夫树模型的海面溢油合成孔径雷达图像相干斑抑制

海面溢油SAR图像中的相干斑噪声严重影响了后续的图像分割、特征提取和分类.为了更有效地抑制海面溢油SAR图像相干斑,文中提出了一种基于复contourlet域隐马尔科夫树模型的海面溢油SAR图像相干斑抑制方法.首先对观测图像取对数并进行复contourlet变换;然后在复contourlet域中用隐马尔科夫树模型对相邻尺度间的带通方向子带系数进行建模,并依据贝叶斯最小均方误差准则估计无噪系数;最后进行逆复contourlet变换和指数变换,得到相干斑抑制后的图像.大量实验结果表明,与Lee、Kuan、Frost及Gamma Map等4种经典滤波方法以及小波域和contourlet域隐马尔科夫树模型方法相比,文中方法从主观视觉和客观定量评价两方面来看综合性能更为优越,是一种行之有效的SAR遥感图像海面溢油检测的预处理方法.     

深海海面目标单水听器被动测距方法与验证

基于射线理论分析了在深海情况下海面声源产生声场的频率-距离干涉结构,给出了影区内声场频率-距离干涉结构的近似理论表达式,分析得到影区内声场频域干涉周期随收发距离的增加而增大、随着接收水听器深度的增加而减小。因此由单水听器记录的声场干涉结构即可实现被动声源距离估计。在南海深海实验中观测到海面宽带噪声源在声场影区形成的声场干涉结构,对实验获得声场干涉结构的处理结果验证了深海声场影区干涉结构用于被动声源距离估计的有效性。与传统的匹配场被动定位方法相比,该方法不需要已知海底声学参数和大规模的拷贝场计算。     

海杂波微弱目标分形检测

The target on the sea surface is complex and difficult to detect due to the interference of backscattered returns from the sea surface illuminated by the radar pulse. Detrended fluctuation analysis （DFA） has been used successfully to extract the time-domain Hurst exponent of sea-clutter series. Since the frequency of the sea clutter mainly concentrates around Doppler center so that we consider to extract frequency-do- main fractal characterization and then detect a weak target within sea clutter by using the difference of frequency-domain fractal characterization. The generalized detrended fluctuation analysis （GDFA） is more flexible than traditional DFA owing to its smoothing action for the clutters. In this paper, we apply the GDFA to evaluate the generalized Hurst exponent of sea-clutter series in the frequency domain. The difference of generalized Hurst exponents between different sea-clutter range bins would be used to determine whether the target exists. Moreover, some simulations with the real IPIX radar data have also been demonstrated in order to suooort this conclusion.     

可见光波段海面目标物的光谱对比度──Ⅰ．理论基础

对海面目标物的目视观察，其能见距离与观测方向、海面背景光谱辐射、目标物固有光谱辐射和大气分子及气溶胶的光学参数等因素有密切关系。本文从理论上分析各种因素的影响，特别是研究了海面背景辐射对目标物光谱对比度的作用。推导出不同观测方向下目标物光谱对比度的计算公式。作为例子，给出海面上黑色物体的光谱对比度公式，也给出海面目标“被隐蔽”的条件。     

南黄海海面大气长波辐射计算方法的比较

利用了"中国近海海洋综合调查与评价"项目在南黄海区获得的海-气通量观测资料,对一些常用的计算海面大气长波辐射通量的经验公式进行了比较.结果表明,采用Clark和Josey各自提出的经验公式所得的计算结果与实测结果具有较好的一致性;而利用Bignami和Bunker提出的经验公式计算的海面大气长波辐射通量值与实测资料则存在着较大的误差.出现差别的原因可能与不同经验公式所选参数密切相关.     

基于模型相似度拟合的海杂波统计方法

本文提出一种基于模型相似度拟合的海杂波统计方法。首先根据合成孔径雷达(SAR)图像计算瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布、K分布、G0分布5种经典的海杂波分布的概率密度函数,然后根据模型间的相似度准则拟合得到新的海杂波分布模型。文章利用四景不同类型的真实SAR数据对算法的拟合性能进行了评价,结果显示利用该算法得到的拟合模型与真实SAR数据的平均Kullback-Leibler距离仅为0.015 84,远优于其他分布模型。基于该拟合模型的恒虚警率舰船检测算法对四景SAR数据的平均检测精度达到95.75%,在控制虚警和漏检方面均优于采用其他模型的同类方法。     

宽带ADCP的复相关算法仿真

根据ADCP检测的需要,研究了宽带ADCP的测量原理及其复相关算法.基于ADCP测量的特点和编码脉冲的特点,对宽带ADCP的复相关算法进行了仿真.文中采用的复相关算法简单方便,仅仅需要加法和乘法,大大简化了运算.仿真结果表明该算法可以应用于ADCP多普勒频率测量中.