[发明专利]基于压缩感知的SAR层析快速成像方法

说明书

本发明提供一种基于压缩感知的SAR层析快速成像方法。技术方案是：对同一场景的SAR图像序列，采用波束形成法进行高度向成像，得到目标位置，在每个目标位置附近采用基于CS的SAR层析成像方法进行成像。本发明首先采用波束成形法计算每个像元内的散射元，从而确定目标所在的位置，在采用基于CS的SAR层析成像方法时只在上述位置附近进行成像，因此高度向搜索空间远小于高度向全搜索空间范围，所以计算效率大大提升。

技术领域

本发明属于遥感成像技术领域，涉及一种利用多幅SAR(Synthetic ApertureRadar，星载合成孔径雷达)图像进行SAR层析成像的快速处理框架。

背景技术

SAR层析成像利用对同一目标的多角度相干观测，在高度向上形成合成孔径，能实现对观测目标的立体三维成像，可有效分离叠掩在同一像元内的高度不同的多个强散射元。当前在轨SAR系统在设计之初并未考虑SAR层析成像的应用需求，导致同一目标的观测次数较少，且基线分布非均匀，从而造成SAR层析成像分辨率低、旁瓣高，非常不利于双散射元检测，参见文献一：《SAR层析成像的基本原理、关键技术和应用领域》，H.Lin等著。目前，基于CS(Compressive Sensing，压缩感知)的SAR层析成像技术被广泛应用于SAR层析成像中，参见文献二：《Super-Resolution Power and Robustness of CompressiveSensingfor Spectral Estimation with Application to Spaceborne Tomographic SAR》，X.X.Zhu等著。参考文献二提供的基于CS的SAR层析成像方法能够实现SAR层析高分辨、低旁瓣三维成像。但是，由于CS重构过程在全搜索空间(分布范围较大)内进行，导致基于CS的SAR层析成像方法存在计算效率低下的问题。

发明内容

本发明提出了一种基于压缩感知的SAR层析快速成像方法，该方法可以在保持SAR层析成像质量的同时，大大提高基于CS的SAR层析成像方法的计算效率。

本发明技术方案是：一种基于压缩感知的SAR层析快速成像方法，其特征在于，对同一场景的SAR图像序列，采用波束形成法进行高度向成像，得到目标位置，在每个目标位置附近采用基于CS的SAR层析成像方法进行成像。

进一步地，利用波束成形法进行高度向成像时，获得各像元内散射元的高度向位置。

本发明的技术效果是：由于首先采用波束成形法计算每个像元内的散射元，从而确定目标所在的位置，在采用基于CS的SAR层析成像方法时只在上述位置附近进行成像，因此高度向搜索空间远小于高度向全搜索空间范围，所以计算效率大大提升。

附图说明

图1为本发明提供的基于压缩感知的SAR层析快速成像方法示意图；

图2为本发明提供的基于压缩感知的SAR层析快速成像方法流程图；

图3～图5是利用本发明具体实施方式进行实测数据处理的结果。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的基于压缩感知的星载SAR层析快速成像方法进行详细说明。

整个流程分为三大步。Step1，采用波束形成法进行高度向成像；Step2，高度向搜索空间优化；Step3：采用基于CS的SAR层析成像方法成像。具体描述如下：

Step1，采用波束形成法进行高度向成像