CN112394355B - 圆周扫描地基sar的三维成像旁瓣抑制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法及装置，方法包括：获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；根据三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；根据三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；根据圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；进行相变图分析，得到多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制，本发明可以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣。
Description
技术领域
本发明涉及地基SAR三维成像技术领域，尤其涉及圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法及装置。
背景技术
目前，地基合成孔径雷达（Ground-based Synthetic Aperture Radar，GBSAR）已经应用于微小变形监测领域。但是传统的直线轨道GBSAR只能获取二维图像和一维形变。为了获取监测场景的三维形变信息，国内外学者逐渐开始研究多基线直线轨道地基SAR和圆周扫描地基SAR等三维成像地基SAR。其中，圆周扫描地基SAR是一种新体制三维成像地基SAR，它具有系统结构便捷，数据采集时间短，滑坡监测时效性强的优势。
圆周扫描地基SAR的频谱中空特性引起了其在三维成像中旁瓣较高的问题。传统的频域加窗等旁瓣抑制方法通过平滑频谱的边缘实现旁瓣抑制，但不能改善圆周扫描地基SAR的频谱中空特性，因此它并不适用于抑制圆周扫描地基SAR的高旁瓣。现有技术中分别采用了以频谱连续分布的方式拓宽频谱、均匀间隔的频谱稀疏分布方式拓宽频谱、随机间隔的频谱稀疏分布方式改善圆周扫描地基SAR的频谱中空特性等方法，实现对垂直于距离向平面的二维旁瓣抑制。但是，圆周扫描地基SAR的相位中心旋转半径相对较小，除了垂直于距离向的平面上的二维旁瓣之外，它在等距离曲面附近还存在三维高旁瓣的问题，这些方法只适用于优化抑制圆周扫描地基SAR垂直于距离向的平面上的二维旁瓣，无法有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣。
因此，亟需一种可以克服上述问题的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方案。
发明内容
本发明实施例提供一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，用以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣，该方法包括：
获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
本发明实施例提供一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，用以有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣，该装置包括：
仿真结果获得模块，用于获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
旁瓣分布确定模块，用于根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
成像模型建立模块，用于根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
点扩展函数确定模块，用于根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
多相位中心模块，用于根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
相变图分析模块，用于根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
三维成像旁瓣抑制模块，用于根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法的计算机程序。
本发明实施例通过获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。本发明实施例所建立的三维成像模型准确的描述了圆周扫描地基SAR三维高旁瓣的分布，根据三维成像模型确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，从而定量的解析了圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的波形分布，建立的多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，为使用相变图分析优化圆周扫描地基SAR的三维高旁瓣提供了核心目标函数，从而有限相位中心数量下得到了最优三维成像旁瓣抑制效果对应的相位中心分布方案，在抑制垂直于距离向的平面上的二维旁瓣的基础上，还有效抑制了集中在与距离向正交的等距离曲面上的三维旁瓣。不仅提升了圆周扫描地基SAR在成像中的图像对比度以及清晰度，还解决了弱散射目标容易被强散射目标的旁瓣掩盖的问题，从而有效提升圆周扫描地基SAR的三维成像质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法示意图；
图2为本发明实施例中圆周扫描地基SAR在XOY平面的成像仿真结果示意图；
图3为本发明实施例中圆周扫描地基SAR的三维成像模型示意图；
图4为本发明实施例中圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了有效抑制圆周扫描地基SAR的三维旁瓣，本发明实施例提供一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，如图1所示，该方法可以包括：
步骤101、获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
步骤102、根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
步骤103、根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
步骤104、根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
步骤105、根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
步骤106、根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
步骤107、根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
由图1所示可以得知，本发明实施例通过获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。本发明实施例所建立的三维成像模型准确的描述了圆周扫描地基SAR三维高旁瓣的分布，根据三维成像模型确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，从而定量的解析了圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的波形分布，建立的多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，为使用相变图分析优化圆周扫描地基SAR的三维高旁瓣提供了核心目标函数，从而有限相位中心数量下得到了最优三维成像旁瓣抑制效果对应的相位中心分布方案，在抑制垂直于距离向的平面上的二维旁瓣的基础上，还有效抑制了集中在与距离向正交的等距离曲面上的三维旁瓣。不仅提升了圆周扫描地基SAR在成像中的图像对比度以及清晰度，还解决了弱散射目标容易被强散射目标的旁瓣掩盖的问题，从而有效提升圆周扫描地基SAR的三维成像质量。
实施例中，获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果。
本实施例中，按如下方式获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果：获得圆周扫描地基SAR的仿真参数，所述仿真参数包括：旋转半径，发射信号中心频率，带宽频率比和点目标的位置信息；根据所述仿真参数，利用距离向脉冲压缩算法和BP成像算法对点目标进行仿真，得到圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果。
具体实施时，首先给定圆周扫描地基SAR的仿真参数，包括旋转半径
、发射信号中心频率
、带宽-频率比
和点目标位置
，然后利用距离向脉冲压缩算法和BP成像算法仿真点目标的三维SAR图像。
实施例中，根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息。
具体实施时，由于圆周扫描地基SAR对点目标
的三维SAR图像具有关于距离向圆对称的特性，通过三维SAR图像在XOY平面的剖面仿真结果可以分析出圆周扫描地基SAR的三维旁瓣分布信息。图2为圆周扫描地基SAR在XOY平面的成像仿真结果图，由图1可知，圆周扫描地基SAR的三维旁瓣主要集中在与X方向正交的等距离曲面和距离向附近。
实施例中，根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型。
具体实施时，根据三维旁瓣分布信息建立如图3所示的圆周扫描地基SAR的三维成像模型示意图。在图3中，相位中心
固定在长度为
的旋转臂的一端，旋转臂的另一端绕旋转中心点O做顺时针旋转，旋转一圈即可形成旋转半径为
的二维圆形合成孔径。其中，相位中心
指向X轴正方向，
是相位中心的瞬时旋转角。
表示点目标，
是点目标
到旋转中心O的距离，
是相位中心
到点目标
的距离，
是相位中心
到点目标
的连线与X轴的夹角。
本实施例中，选择过点
且与X轴正交的等距离曲面作为三维成像空间。其中，
表示成像曲面上的任意像素点，
是旋转中心O与像素点
的连线与X轴的夹角，
表示相位中心
与像素点
的距离。
实施例中，根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数。
本实施例中，根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，包括：根据所述三维成像模型，得到相位中心与点目标之间的第一距离公式和相位中心与像素点之间的第二距离公式；根据所述第一距离公式和第二距离公式，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的积分表达式；根据所述积分表达式以及预设的近似规则，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数。
具体实施时，利用图3中三维成像模型的几何关系，得到相位中心与点目标之间的第一距离公式为：
其中，
为点目标
到旋转中心O的距离，
为旋转半径，
为相位中心
到点目标
的距离。
以及，得到相位中心与像素点之间的第二距离公式为：
其中，
为点目标
到旋转中心O的距离，
为旋转半径，
是旋转中心O与像素点
的连线与X轴的夹角，
表示相位中心
与像素点
的距离。
然后，根据圆周扫描地基SAR的在等距离曲线上BP成像过程给出圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的积分表达式为：
其中，
是发射信号的波数，
和
分别是波数的最大值和最小值。
由于相位中心的旋转半径
远小于距离
，则可以对上述公式中的
和
取如下近似：
进而，求解取近似之后的积分以获取圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，其表达式如下：
其中，
为第一类一阶贝塞尔函数。
实施例中，根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。
具体实施时，根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，包括：根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及圆周扫描地基SAR在距离向的圆对称特征，得到圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。
首先，根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及圆周扫描地基SAR在距离向的圆对称特征，可以推导出等距离曲面上的三维点扩展函数表达式如下所示：
然后，根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。首先给定带宽频率比
=0.05和相位中心数量
=3，然后利用多相位中心圆周扫描地基SAR的几何模型，推导多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数表达式如下：
其中，
表示相位中心
的旋转半径，
表示第
个相位中心。
实施例中，根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵。
具体实施时，如图3所示，圆周扫描地基SAR的三维旁瓣主要分布在垂直于距离向的等距离曲面和垂直于信号传播路径的等距离曲面。因此，本发明利用多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数做相变图分析。定义垂直于距离向的等距离曲面上的相变图为PCD1，垂直于信号传播路径的等距离曲面上的相变图分别为PCD2，由此，可以得到多个相变图矩阵。
实施例中，根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
具体实施时，根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制，包括：在所述多个相变图矩阵中，取各像素点处的最大值，得到综合相变图；根据所述综合相变图，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。其中，逐元素比较上述多个相变图矩阵中的旁瓣值，并取每个网格点的最大旁瓣值，构成新的相变图PCD，也即综合相变图PCD。比较PCD1和PCD2中各网格点的旁瓣值，并取最大旁瓣值作为综合相变图PCD中该网格点的旁瓣值。通过综合相变图PCD可以求出使圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制效果最优的相位中心分布方案。其中，获取上述综合相变图PCD中的最低旁瓣值及其对应的相位中心分布，即可求出使圆周扫描地基SAR三维成像旁瓣抑制效果最优的相位中心分布方案。利用上述最优相位中心分布建立的多相位中心圆周扫描地基SAR模型，可以实现对圆周扫描地基SAR的三维旁瓣的最优抑制，进一步提升圆周扫描地基SAR的三维成像性能。
本发明提供的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法具有如下优势：
1、本发明所建立的三维成像模型准确地描述了圆周扫描地基SAR三维高旁瓣的分布；
2、本发明所推导的圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数表达式定量的解析了圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的波形分布；
3、本发明所推导的多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数表达式为使用相变图分析优化圆周扫描地基SAR的三维高旁瓣提供了核心目标函数；
4、本发明所提出的圆周扫描地基SAR三维成像旁瓣抑制优化设计方法在有限相位中心数量下得到了最优三维成像旁瓣抑制效果对应的相位中心分布方案。
本发明针对现有技术不能有效抑制圆周扫描地基SAR三维高旁瓣的问题，提出一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法。所提出的方法利用圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数分析了不同相位中心分布对应的三维旁瓣分布。在给定有限中心数量和带宽频率比的条件下，可以获得使圆周扫描地基SAR三维旁瓣最理想的相位中心分布方案，从而有效地优化抑制了圆周扫描地基SAR的三维旁瓣。保证SAR图像的三维分辨率的同时实现圆周扫描地基SAR三维旁瓣的最优分布，解决了圆周扫描地基SAR的三维高旁瓣引起的三维SAR图像对比度差的问题。利用该方法求出的最优相位中心分布可以在整个三维空间中实现三维低旁瓣的圆周扫描地基SAR成像。不仅提升了圆周扫描地基SAR在成像中的图像对比度以及清晰度，还解决了弱散射目标容易被强散射目标的旁瓣掩盖的问题，从而有效提升圆周扫描地基SAR的三维成像质量。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图4为本发明实施例中圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置的结构图，如图4所示，该装置包括：
仿真结果获得模块401，用于获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
旁瓣分布确定模块402，用于根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
成像模型建立模块403，用于根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
点扩展函数确定模块404，用于根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
多相位中心模块405，用于根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
相变图分析模块406，用于根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
三维成像旁瓣抑制模块407，用于根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
一个实施例中，点扩展函数确定模块404进一步用于：
根据所述三维成像模型，得到相位中心与点目标之间的第一距离公式和相位中心与像素点之间的第二距离公式；
根据所述第一距离公式和第二距离公式，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的积分表达式；
根据所述积分表达式以及预设的近似规则，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数。
一个实施例中，多相位中心模块405进一步用于：
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及圆周扫描地基SAR在距离向的圆对称特征，得到圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。
综上所述，本发明实施例通过获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。本发明实施例所建立的三维成像模型准确的描述了圆周扫描地基SAR三维高旁瓣的分布，根据三维成像模型确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，从而定量的解析了圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的波形分布，建立的多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，为使用相变图分析优化圆周扫描地基SAR的三维高旁瓣提供了核心目标函数，从而有限相位中心数量下得到了最优三维成像旁瓣抑制效果对应的相位中心分布方案，在抑制垂直于距离向的平面上的二维旁瓣的基础上，还有效抑制了集中在与距离向正交的等距离曲面上的三维旁瓣。不仅提升了圆周扫描地基SAR在成像中的图像对比度以及清晰度，还解决了弱散射目标容易被强散射目标的旁瓣掩盖的问题，从而有效提升圆周扫描地基SAR的三维成像质量。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，其特征在于，包括：
获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制包括：在所述多个相变图矩阵中，取各像素点处的最大值，得到综合相变图；根据所述综合相变图，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
2.如权利要求1所述的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，其特征在于，按如下方式获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果：
获得圆周扫描地基SAR的仿真参数，所述仿真参数包括：旋转半径，发射信号中心频率，带宽频率比和点目标的位置信息；
根据所述仿真参数，利用距离向脉冲压缩技术和BP成像算法对点目标进行仿真，得到圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果。
3.如权利要求1所述的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，其特征在于，根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，包括：
根据所述三维成像模型，得到相位中心与点目标之间的第一距离公式和相位中心与像素点之间的第二距离公式；
根据所述第一距离公式和第二距离公式，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的积分表达式；
根据所述积分表达式以及预设的近似规则，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数。
4.如权利要求1所述的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制方法，其特征在于，根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，包括：
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及圆周扫描地基SAR在距离向的圆对称特征，得到圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。
5.一种圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，其特征在于，包括：
仿真结果获得模块，用于获得圆周扫描地基SAR对点目标的三维SAR图像仿真结果；
旁瓣分布确定模块，用于根据所述三维SAR图像仿真结果，确定三维旁瓣分布信息；
成像模型建立模块，用于根据三维旁瓣分布信息，建立圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的三维成像模型；
点扩展函数确定模块，用于根据所述三维成像模型，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数；
多相位中心模块，用于根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
相变图分析模块，用于根据所述多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，进行相变图分析，得到多个相变图矩阵；
三维成像旁瓣抑制模块，用于根据所述多个相变图矩阵，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制，进一步用于在所述多个相变图矩阵中，取各像素点处的最大值，得到综合相变图；根据所述综合相变图，进行圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制。
6.如权利要求5所述的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，其特征在于，点扩展函数确定模块进一步用于：
根据所述三维成像模型，得到相位中心与点目标之间的第一距离公式和相位中心与像素点之间的第二距离公式；
根据所述第一距离公式和第二距离公式，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的积分表达式；
根据所述积分表达式以及预设的近似规则，确定圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数。
7.如权利要求5所述的圆周扫描地基SAR的三维成像旁瓣抑制装置，其特征在于，多相位中心模块进一步用于：
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲线上的点扩展函数，以及圆周扫描地基SAR在距离向的圆对称特征，得到圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数；
根据所述圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数，以及预设的带宽频率比和相位中心数量，建立多相位中心圆周扫描地基SAR在等距离曲面上的点扩展函数。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至4任一所述方法的计算机程序。
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