本发明公开了基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,主要解决现有技术分割质量差的问题,其技术方案是:1.利用雷达发射机发射脉冲信号,雷达接收机接收回波数据,回波数据的每个分辨单元中的回波序列为X;2.利用X计算每个分辨单元中的直流分量比,得到所有分辨单元的直流分量比矩阵W;3.将W转化为灰度图像H,并对其进行中值滤波;4.利用最大类间方差阈值分割法对中值滤波后的图像H1进行阈值初分割,得到初分割后的图像B;5.对初分割后的图像B进行形态学滤波,得到最终的杂波场景分割结果Z。本发明提高了海陆杂波场景分割的质量,满足实时的场景分割要求,可用于岸基雷达条件下的海陆杂波场景分割。
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1.一种基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,包括:(1)利用雷达发射机发射脉冲信号,利用雷达接收机接收经过海面散射形成的回波数据,该回波数据的每个分辨单元中的回波序列为X:X=[x1,x2,...,xi,...,xN],其中xi表示第i个回波数据,N表示脉冲数;(2)利用回波数据中每个分辨单元中的回波序列X计算每个分辨单元中的直流分量比,得到所有分辨单元的直流分量比矩阵W:2a)计算回波数据中每个分辨单元的回波序列X的直流分量sjk: j=1,2,...,M,k=1,2,...,L其中|·|2表示模平方,j表示距离维,k表示波位维,M表示距离总数,L表示波位总数;2b)计算回波数据中每个分辨单元的回波序列X的总能量ejk: j=1,2,...,M,k=1,2,...,L;2c)计算每个分辨单元的直流分量sjk和总能量ejk的比值,得到每个分辨单元的直流分量比wjk:2d)利用每个分辨单元的直流分量比wjk,得到所有分辨单元的直流分量比矩阵W:(3)将直流分量比矩阵W转化为灰度图像H;(4)对灰度图像H进行中值滤波,得到中值滤波后的图像H1;(5)利用最大类间方差阈值分割法对中值滤波后的图像H1进行阈值初分割,得到初分割后的图像B;(6)对初分割后的图像B进行形态学滤波,得到最终的杂波场景分割结果Z。
2.如权利要求1所述的基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(1)中的回波数据是一个包括脉冲维,距离维和波位维的三维矩阵,每个距离维和波位维构成一个分辨单元。
3.如权利要求1所述的基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(4)中对灰度图像H进行中值滤波,得到中值滤波后的图像H1,按如下步骤进行:4a)将中值滤波的窗口设置为3×3的方形窗口;4b)对灰度图像H中所有3×3的方形窗口内的所有像素灰度值进行排序;4c)取排序结果的中间值作为3×3的方形窗口中心点处像素的灰度值,得到中值滤波后的图像H1。
4.如权利要求1所述的基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(5)中利用最大类间方差阈值分割法对中值滤波后的图像H1进行阈值初分割,是取图像中背景和目标两部分的类间方差最大时所对应的灰度值作为最佳阈值,并将图像中灰度值比最佳阈值大的像素的灰度值设置为1,即陆地区域的灰度值为1,将比最佳阈值小的像素的灰度值设置为0,即海洋区域的灰度值为0,得到初分割后的图像B。
5.如权利要求1所述的基于直流分量比测度的海陆杂波场景分割方法,其特征在于,步骤(6)中对初分割后的图像B进行形态学滤波,按如下步骤进行:(6.1)在初分割后的图像B中,找出海洋区域中需要被去除的大型目标或岛礁等孤立点,找出陆地区域中需要填充的孔洞;(6.2)设置形态学滤波中的结构元素为3×4的矩形结构元素;(6.3)对初分割后的图像B进行形态学滤波中的开运算,将海洋区域中比结构元素小的毛刺、孤立点去除;(6.4)对开运算后的图像进行形态学滤波中的闭运算,将陆地区域中比结构元素小的孔洞填充,得到最终的海陆杂波场景分割结果Z。
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