CN114415123A - 一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法，包括：在当前帧雷达图像中获取当前扫描线信息；对当前扫描线进行网格化处理；对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并将两帧图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值比较；在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新。本发明实施例还公开了一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理系统。本发明有效提高了目标的信噪比同时减少了运动目标拖尾的现象。

Description

一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法及系统
技术领域
本发明涉及雷达回波图像技术领域，具体而言，涉及一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法及系统。
背景技术
传统海面弱小目标检测的主要方法有海杂波建模、恒虚警检测和帧间脉冲积累方法。海杂波建模方法的核心和难点在于模型的选择，现在针对海杂波主要有高斯和非高斯模型，其中非高斯模型主要有对数正态分布模型、威布尔分布模型、K分布模型。恒虚警检测方法的原理主要为通过自适应检测门限代替固定门限检测，主要有单元平均和有序检测恒虚警检测方法。帧间脉冲积累方法主要是基于时域进行时间积累并相邻帧之间相关处理达到提高目标的信噪比。
传统帧间脉冲积累处理方法中，主要针对相邻帧同一方位单元内相同采样点之间进行长时间积累处理。由于目标反映到扫描线回波数据是有序的，传帧间统脉冲积累处理只用到了扫描线径向的一维信息，导致目标的方位相关性信息丢失，从而导致了弱小目标信号减弱的问题，同时传统帧间脉冲积累处理方法会使运动目标产生拖尾的现象，从而导致了目标跟踪不稳定。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法及系统，采用邻域加权二维滤波对雷达回波上一帧数据进行滤波，根据滤波后的结果对当前回波数据进行脉冲积累，同时利用杂波统计门限对邻域加权二维滤波后的结果进行过滤，有效的提高了目标的信噪比同时减少了运动目标拖尾的现象。
本发明实施例提供了一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述方法包括：
S1，在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
S2，对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
S3，对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S4，利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S5，将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
S6，在当前帧雷达图像中，对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
作为本发明进一步的改进，所述S2包括：
当前扫描线方位单元的网格化处理方法为：
iSweep=Antenna/SWEEPS_COEF，iSweep为当前扫描线所在的方位单元，Antenna为当前扫描线的方位，SWEEPS_COEF为每个方位单位的方位数；
当前扫描线距离单元的网格化处理方法为：
iRange=Range/RANGE_COEF，iRange为当前扫描线中采样点i对应的距离单元，Range为当前扫描线中的采样点i，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数。
作为本发明进一步的改进，所述S3包括：
Accum_Last[iSweep][i]=1/8*Accum_Last[iSweep-1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep+1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep][i-1]+1/8*Accum_Last[iSweep][i+1]+1/2*Accum_Last[iSweep][i]，
其中，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep-1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep+1][i] 为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep+1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i+1]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i+1的采样点幅度值。
作为本发明进一步的改进，所述S4包括：
Accum[iSweep][i]=2/3*Accum_Last[iSweep][i]+ 1/3*Accum[iSweep][i]，
其中，Accum[iSweep][i]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值。
作为本发明进一步的改进，所述S5包括：
S51，对于当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点i，将采样点i转化为距离单元iRange：iRange=i/RANGE_COEF，其中，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
S52，若Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]均大于杂波门限阈值Thr[iSweep][iRange]，则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最大值作为输出，否则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最小值作为输出，其中，Accum_Last[iSweep][iRange]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值，Accum[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值。
作为本发明进一步的改进，所述S6包括：
S61，在当前帧雷达图像中，判断当前扫描线与上一扫描线是否在同一方位单元；
S62，若在同一方位单元，则将该方位单元同一距离单元内的采样点幅度值累加：
Avem[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]+iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]，其中，Avem[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的累计幅度值，iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]为当前帧雷达图像中方位单元iSweep、距离单元为iRange的采样点幅度值，j为距离单元iRange内的采样点；
S63，若不在同一方位单元，则在所有方位单元结束后，计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差：
Ave[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]/n*RANGE_COEF，其中，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，n为方位单元iSweep内的扫描线条数，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
Dev[iSweep][iRange]=fbs(Ave[iSweep][iRange]-Ave[iSweep-1][iRange])，其中，Dev[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差，fbs表示取整数，Ave[iSweep-1][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、距离单元为iRange的平均幅度；
S64，根据同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差计算杂波门限阈值：
Thr[iSweep][iRange]=(Ave[iSweep][iRange]+Dev[iSweep][iRange])/2，其中，Thr[iSweep][iRange]为杂波门限阈值，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差。
本发明实施例还提供了一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理系统，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述系统包括：
扫描线信息获取模块，用于在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
扫描线网格化处理模块，用于对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
滤波处理模块，用于对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
脉冲处理模块，用于利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
杂波门限值输出模块，用于将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
杂波门限阈值更新模块，用于在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
作为本发明进一步的改进，所述扫描线网格化处理模块包括用于对当前扫描线方位单元进行网格化处理以及对当前扫描线距离单元进行网格化处理，其中，
对当前扫描线方位单元的网格化处理方法为：
iSweep=Antenna/SWEEPS_COEF，iSweep为当前扫描线所在的方位单元，Antenna为当前扫描线的方位，SWEEPS_COEF为每个方位单位的方位数；
对当前扫描线距离单元的网格化处理方法为：
iRange=Range/RANGE_COEF，iRange为当前扫描线中采样点i对应的距离单元，Range为当前扫描线中采样点i，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数。
作为本发明进一步的改进，所述滤波处理模块对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，包括：
Accum_Last[iSweep][i]=1/8*Accum_Last[iSweep-1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep+1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep][i-1]+1/8*Accum_Last[iSweep][i+1]+1/2*Accum_Last[iSweep][i]，
其中，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep-1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep+1][i] 为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep+1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i+1]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i+1的采样点幅度值。
作为本发明进一步的改进，所述脉冲处理模块利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，包括：
Accum[iSweep][i]=2/3*Accum_Last[iSweep][i]+ 1/3*Accum[iSweep][i]，
其中，Accum[iSweep][i]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值。
作为本发明进一步的改进，所述杂波门限值输出模块将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出，包括：
对于当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点i，将采样点i转化为距离单元iRange：iRange=i/RANGE_COEF，其中，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
若Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]均大于杂波门限阈值Thr[iSweep][iRange]，则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最大值作为输出，否则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最小值作为输出，其中，Accum_Last[iSweep][iRange]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值，Accum[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值。
作为本发明进一步的改进，所述杂波门限阈值更新模块在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新，包括：
在当前帧雷达图像中，判断当前扫描线与上一扫描线是否在同一方位单元；
若在同一方位单元，则将该方位单元同一距离单元内的采样点幅度值累加：
Avem[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]+iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]，其中，Avem[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的累计幅度值，iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]为当前帧雷达图像中方位单元iSweep、距离单元为iRange的采样点幅度值，j为距离单元iRange内的采样点；
若不在同一方位单元，则在所有方位单元结束后，计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差：
Ave[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]/n*RANGE_COEF，其中，Ave[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，n为方位单元iSweep内的扫描线条数，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
Dev[iSweep][iRange]=fbs(Ave[iSweep][iRange]-Ave[iSweep-1][iRange])，其中，Dev[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差，fbs表示取整数，Ave[iSweep-1][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、距离单元为iRange的平均幅度；
根据同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差计算杂波门限阈值：
Thr[iSweep][iRange]=(Ave[iSweep][iRange]+Dev[iSweep][iRange])/2，其中，Thr[iSweep][iRange]为杂波门限阈值，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现所述的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的方法。
本发明的有益效果为：采用邻域加权二维滤波对雷达回波上一帧数据进行滤波，根据考滤波后的结果对当前回波数据进行脉冲积累，同时利用杂波统计门限对邻域加权二维滤波后的结果进行过滤，有效的提高了目标的信噪比同时减少了运动目标拖尾的现象。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一示例性实施例所述的一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法的流程框图；
图2为本发明一示例性实施例所述的一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明的描述中，所用术语仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。术语“包括”和/或“包含”用于指定所述元件、步骤、操作和/或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能用于描述各种元件，不代表顺序，且不对这些元件起限定作用。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。结合以下附图，这些和/或其他方面变得显而易见，并且，本领域普通技术人员更容易理解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到，在不背离本发明所述原理的情况下，可以采用本发明所示结构和方法的替代实施例。
本发明实施例所述的一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法，根据上一帧雷达数据相关性提高目标回波的信噪比，并利用处理后的上一帧雷达数据实现当前帧雷达数据的非相参脉冲积累，同时对脉冲积累后的结果利用杂波统计门限进行过滤。
如图1-2所示，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述方法包括：
S1，在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
S2，对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
S3，对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S4，利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S5，将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
S6，在当前帧雷达图像中，对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
本发明所述方法采用邻域加权二维滤波对雷达回波上一帧数据进行滤波，根据考滤波后的结果对当前回波数据进行脉冲积累，同时利用杂波统计门限对邻域加权二维滤波后的结果进行过滤，有效的提高了目标的信噪比同时减少了运动目标拖尾的现象。
一方面，由于目标在连续帧雷达图像中的距离和方位是相关的，本发明的脉冲积累就是利用了这种相关性提高弱小目标的信噪比，从而提高了弱小目标的检测能力。另一方面，由于脉冲积累处理利用了连续雷达图像中目标的相关性，可能会导致目标在运动过程中产生拖尾的问题，本发明通过加入当前帧雷达图像中和上一帧雷达图像中杂波门限值的统计以及与杂波门限阈值的比较，并实时对杂波门限阈值进行更新，可以对目标运动产生的拖尾进行过滤，从而减少甚至杜绝拖尾的问题。
其中，S1中，当前扫描线采样点数据记为pSweep，后续脉冲积累处理是基于该数据进行的处理。当前扫描线的方位信息记为Antenna，对于一帧雷达图像，在方位维上划分为了4096个方位单元。当前扫描线中对应的采样点记为Range。
一种实施方式中，所述S2包括：
当前扫描线方位单元的网格化处理方法为：
iSweep=Antenna/SWEEPS_COEF，iSweep为当前扫描线所在的方位单元，Antenna为当前扫描线的方位，SWEEPS_COEF为每个方位单位的方位数；
当前扫描线距离单元的网格化处理方法为：
iRange=Range/RANGE_COEF，iRange为当前扫描线中每个采样点对应的距离单元，Range为当前扫描线中对应的采样点，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数。
一种实施方式中，所述S3包括：
Accum_Last[iSweep][i]=1/8*Accum_Last[iSweep-1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep+1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep][i-1]+1/8*Accum_Last[iSweep][i+1]+1/2*Accum_Last[iSweep][i]，
其中，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep-1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep+1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep+1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i+1]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i+1的采样点幅度值。在进行邻域加权二维滤波处理时，其中的各个加权系数（1/8、1/2）为调试后的最佳值，可实现对上一帧雷达图像较佳的滤波效果，提高目标的信噪比。
在一帧雷达图像中，扫描线中的采样点是根据距离顺序排列的，因此，上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波时，需要遍历当前扫描线中的所有采样点，对每个采样点i都做同样的处理。
一种实施方式中，所述S4包括：
Accum[iSweep][i]=2/3*Accum_Last[iSweep][i]+ 1/3*Accum[iSweep][i]，
其中，Accum[iSweep][i]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值。在进行非相参加权脉冲积累处理时，其中的各个加权系数（2/3、1/3）为调试后的最佳值，基于该加权系数进行脉冲累积处理后，得到的当前帧雷达图像中各个采样点幅度值更贴近实际数据，使得后续杂波门限值的统计、比较和更新更为准确，实现对目标运动产生的拖尾较佳的过滤效果。
在对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理时，需要对每个采样点i都做同样的处理。其中，非相参是指雷达的脉冲与脉冲之间相位是不确定的，这主要与雷达有关系。
一种实施方式中，所述S5包括：
S51，对于当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点i，将采样点i转化为距离单元iRange：iRange=i/RANGE_COEF，其中，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
S52，若Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]均大于杂波门限阈值Thr[iSweep][iRange]，则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最大值作为输出，否则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最小值作为输出，其中，Accum_Last[iSweep][iRange]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值，Accum[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值。
上述过程可以理解为：
1）当Accum[iSweep][iRange]> Thr[iSweep][iRange]
且Accum_Last[iSweep][iRange] > Thr[iSweep][iRange]；
此时杂波门限值输出为：
Accum[iSweep][iRange]=
max（Accum[iSweep][iRange]，Accum_Last[iSweep][iRange]）；
2）当Accum[iSweep][iRange]《Thr[iSweep][iRange]或，
Accum_Last[iSweep][iRange]《Thr[iSweep][iRange]；
此时杂波门限值输出为：
Accum[iSweep][iRange]=
min（Accum[iSweep][iRange]，Accum_Last[iSweep][iRange]）。
由于扫描线中的采样点是根据距离排列的，扫描线数据中每个采样点代表的距离是确定的，由于距离是固定的，所以上一帧雷达图像和当前帧雷达图像的同一方位单元的同一采样点i是对应的。
一种实施方式中，所述S6包括：
S61，在当前帧雷达图像中，判断当前扫描线与上一扫描线是否在同一方位单元；
S62，若在同一方位单元，则将该方位单元同一距离单元内的采样点幅度值累加：
Avem[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]+iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]，其中，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的累计幅度值，iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]为当前帧雷达图像中方位单元iSweep、距离单元为iRange的采样点幅度值，j为距离单元iRange内的采样点；
S63，若不在同一方位单元，则在所有方位单元结束后，计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差：
Ave[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]/n*RANGE_COEF，其中，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，n为方位单元iSweep内的扫描线条数，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
Dev[iSweep][iRange]=fbs(Ave[iSweep][iRange]-Ave[iSweep-1][iRange])，其中，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差，fbs表示取整数，Ave[iSweep-1][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、距离单元为iRange的平均幅度；
S64，根据同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差计算杂波门限阈值：
Thr[iSweep][iRange]=(Ave[iSweep][iRange]+Dev[iSweep][iRange])/2，其中，Thr[iSweep][iRange]为杂波门限阈值，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差。
可以理解的是，一个方位单元中会有多根扫描线，在当前扫描线与上一扫描前位于当前方位单元时，需要对该当前方位单元中同一距离单元内的采样点幅度值进行累加计算，多根扫描线会重复该判断计算过程，累加计算的结果（累计幅度值）用于后续步骤中平均幅度的计算。而在扫描线到了当前方位单元的下一个方位单元时，就需要利用前面统计的累计幅度值计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度和平均幅度差了。
更新后的杂波门限阈值用于下一扫描线的处理，也就是下一扫描线处理过程的S5中杂波门限值与杂波门限阈值进行比较时所基于的杂波门限阈值。在完成当前扫描线的杂波门限阈值更新处理后，记录当前帧雷达图像的数据（Accum[iSweep][i]，当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值），并作为下一扫描线的上一帧雷达图像的数据（Accum_Last[iSweep][i]，上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值），记作：Accum_Last[iSweep][i]= Accum[iSweep][i] ，以进行下一步脉冲积累处理。同时，还可以记录当前帧雷达图像的当前扫描线方位（Antenna），并作当前帧雷达图像的上一扫描线方位（LastAntenna），记作：LastAntenna= Antenna，以进行下一扫描线的处理。
本发明实施例所述的一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理系统，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述系统包括：
扫描线信息获取模块，用于在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
扫描线网格化处理模块，用于对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
滤波处理模块，用于对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
脉冲处理模块，用于利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
杂波门限值输出模块，用于将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
杂波门限阈值更新模块，用于在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
一种实施方式中，所述扫描线网格化处理模块包括用于对当前扫描线方位单元进行网格化处理以及对当前扫描线距离单元进行网格化处理，其中，
对当前扫描线方位单元的网格化处理方法为：
iSweep=Antenna/SWEEPS_COEF，iSweep为当前扫描线所在的方位单元，Antenna为当前扫描线的方位，SWEEPS_COEF为每个方位单位的方位数；
对当前扫描线距离单元的网格化处理方法为：
iRange=Range/RANGE_COEF，iRange为当前扫描线中采样点i对应的距离单元，Range为当前扫描线中采样点i，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数。
一种实施方式中，所述滤波处理模块对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，包括：
Accum_Last[iSweep][i]=1/8*Accum_Last[iSweep-1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep+1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep][i-1]+1/8*Accum_Last[iSweep][i+1]+1/2*Accum_Last[iSweep][i]，
其中，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep-1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep+1][i] 为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep+1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i+1]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i+1的采样点幅度值。
一种实施方式中，所述脉冲处理模块利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，包括：
Accum[iSweep][i]=2/3*Accum_Last[iSweep][i]+ 1/3*Accum[iSweep][i]，
其中，Accum[iSweep][i]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值。
一种实施方式中，所述杂波门限值输出模块将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出，包括：
对于当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点i，将采样点i转化为距离单元iRange：iRange=i/RANGE_COEF，其中，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
若Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]均大于杂波门限阈值Thr[iSweep][iRange]，则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最大值作为输出，否则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最小值作为输出，其中，Accum_Last[iSweep][iRange]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值，Accum[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值。
一种实施方式中，所述杂波门限阈值更新模块在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新，包括：
在当前帧雷达图像中，判断当前扫描线与上一扫描线是否在同一方位单元；
若在同一方位单元，则将该方位单元同一距离单元内的采样点幅度值累加：
Avem[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]+iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]，其中，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的累计幅度值，iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]为当前帧雷达图像中方位单元iSweep、距离单元为iRange的采样点幅度值，j为距离单元iRange内的采样点；
若不在同一方位单元，则在所有方位单元结束后，计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差：
Ave[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]/n*RANGE_COEF，其中，Ave[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，n为方位单元iSweep内的扫描线条数，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
Dev[iSweep][iRange]=fbs(Ave[iSweep][iRange]-Ave[iSweep-1][iRange])，其中，Dev[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差，fbs表示取整数，Ave[iSweep-1][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、距离单元为iRange的平均幅度；
根据同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差计算杂波门限阈值：
Thr[iSweep][iRange]=(Ave[iSweep][iRange]+Dev[iSweep][iRange])/2，其中，Thr[iSweep][iRange]为杂波门限阈值，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差。
本公开还涉及一种电子设备，包括服务器、终端等。该电子设备包括：至少一个处理器；与至少一个处理器通信连接的存储器；以及与存储介质通信连接的通信组件，所述通信组件在处理器的控制下接收和发送数据；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行以实现上述实施例中的方法。
在一种可选的实施方式中，存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现方法。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储选项列表等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至外接设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的方法。
上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。
本公开还涉及一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读程序，所述计算机可读程序用于供计算机执行上述部分或全部的方法实施例。
即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备（可以是单片机，芯片等）或处理器（processor）执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域普通技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本领域技术人员应理解，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并可用等同物替换其元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明不限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施例。

Claims (9)

1.一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理方法，其特征在于，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述方法包括：
S1，在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
S2，对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
S3，对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S4，利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
S5，将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
S6，在当前帧雷达图像中，对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述S2包括：
当前扫描线方位单元的网格化处理方法为：
iSweep=Antenna/SWEEPS_COEF，iSweep为当前扫描线所在的方位单元，Antenna为当前扫描线的方位，SWEEPS_COEF为每个方位单位的方位数；
当前扫描线距离单元的网格化处理方法为：
iRange=Range/RANGE_COEF，iRange为当前扫描线中采样点i对应的距离单元，Range为当前扫描线中的采样点i，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述S3包括：
Accum_Last[iSweep][i]=1/8*Accum_Last[iSweep-1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep+1][i]+1/8*Accum_Last[iSweep][i-1]+1/8*Accum_Last[iSweep][i+1]+1/2*Accum_Last[iSweep][i]，
其中，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep-1][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep+1][i] 为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep+1、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i+1]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i+1的采样点幅度值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述S4包括：
Accum[iSweep][i]=2/3*Accum_Last[iSweep][i]+ 1/3*Accum[iSweep][i]，
其中，Accum[iSweep][i]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值，Accum_Last[iSweep][i]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、采样点为i的采样点幅度值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述S5包括：
S51，对于当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点i，将采样点i转化为距离单元iRange：iRange=i/RANGE_COEF，其中，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
S52，若Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]均大于杂波门限阈值Thr[iSweep][iRange]，则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最大值作为输出，否则取Accum[iSweep][iRange]和Accum_Last[iSweep][iRange]两者最小值作为输出，其中，Accum_Last[iSweep][iRange]为上一帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值，Accum[iSweep][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的杂波门限值。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述S6包括：
S61，在当前帧雷达图像中，判断当前扫描线与上一扫描线是否在同一方位单元；
S62，若在同一方位单元，则将该方位单元同一距离单元内的采样点幅度值累加：
Avem[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]+iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]，其中，Avem[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的累计幅度值，iSweep[iRange*RANGE_COEF+j]为当前帧雷达图像中方位单元iSweep、距离单元为iRange的采样点幅度值，j为距离单元iRange内的采样点；
S63，若不在同一方位单元，则在所有方位单元结束后，计算同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差：
Ave[iSweep][iRange]=Avem[iSweep][iRange]/n*RANGE_COEF，其中，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，n为方位单元iSweep内的扫描线条数，RANGE_COEF为每个距离单元的采样点个数；
Dev[iSweep][iRange]=fbs(Ave[iSweep][iRange]-Ave[iSweep-1][iRange])，其中，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差，fbs表示取整数，Ave[iSweep-1][iRange] 为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep-1、距离单元为iRange的平均幅度；
S64，根据同一方位单元内每个距离单元的平均幅度以及同一方位单元内每个距离单元的平均幅度差计算杂波门限阈值：
Thr[iSweep][iRange]=(Ave[iSweep][iRange]+Dev[iSweep][iRange])/2，其中，Thr[iSweep][iRange]为杂波门限阈值，Ave[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度，Dev[iSweep][iRange]为当前帧雷达图像中方位单元为iSweep、距离单元为iRange的平均幅度差。
7.一种基于非相参邻域加权脉冲积累处理系统，其特征在于，对于一帧雷达图像，所述一帧雷达图像在方位维上被划分为多个方位单元，每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元，每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元，所述系统包括：
扫描线信息获取模块，用于在当前帧雷达图像中，获取当前扫描线信息，包括当前扫描线采样点数据、当前扫描线的方位信息和当前扫描线中对应的采样点；
扫描线网格化处理模块，用于对当前扫描线进行方位单元和距离单元的网格化处理；
滤波处理模块，用于对上一帧雷达图像进行邻域加权二维滤波处理，得到上一帧雷达图像中各个采样点幅度值；
脉冲处理模块，用于利用上一帧雷达图像中各个采样点幅度值对当前帧雷达图像进行非相参加权脉冲积累处理，得到当前帧雷达图像中各个采样点幅度值；
杂波门限值输出模块，用于将当前帧雷达图像和上一帧雷达图像中的采样点分别转换为距离单元，并在转换后将当前帧雷达图像的杂波门限值和上一帧雷达图像的杂波门限值分别与杂波门限阈值进行比较，以根据比较结果确定输出；
杂波门限阈值更新模块，用于在当前帧雷达图像中对杂波门限阈值进行更新，以根据更新后的杂波门限阈值进行下一扫描线的处理。
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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