[发明专利]一种基于边缘检测的目标微多普勒特征分离提取方法

摘要

本发明提供一种基于边缘检测的目标微多普勒特征分离提取方法，包括对回波信号进行平滑伪Winger‑Ville处理，得到回波信号的时频分布矩阵；将时频分布矩阵对应的时频分布图看作灰度图像进行对比度增强和边缘锐化处理，并对处理后的图像进行边缘检测；在边缘检测结果中基于边缘斜率惯性原则对两个分量对应的目标微多普勒特征进行分离和边界提取；在时频分布矩阵中计算边界范围内的能量分布重心，得到两个分量的瞬时频率变化规律曲线，并由此解算目标微多普勒特征参数。本发明实现了回波信号为两分量信号情况下目标微多普勒特征的分离，本发明计算简便，对目标先验信息要求低，实用性好，克服了现有分量提取算法的不足。

主权项

1.一种基于边缘检测的目标微多普勒特征分离提取方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用平滑伪Wigner-Ville分布时频分析方法对采集的目标微动相干激光雷达探测回波信号进行处理，得到所述回波信号的时频分布矩阵P(t，f)；所述回波信号由两个分量构成，所述时频分布矩阵P(t，f)中的元素数值表示回波信号在时频面上的能量分布；(2)将所述时频分布矩阵P(t，f)对应的时频分布图看作是一幅灰度图像，对所述灰度图像进行对比度增强和边缘锐化处理，得到增强后的图像矩阵Penh(t，f)；所述时频分布图的横坐标表示时间t，对应于时频分布矩阵P(t，f)的列，所述时频分布图的纵坐标表示频率f，对应于时频分布矩阵P(t，f)的行；(3)利用边缘检测算子对增强后的图像矩阵Penh(t，f)进行边缘检测，得到由“0”、“1”组成的边缘矩阵Edge(t，f),其中，“1”的位置对应回波信号边缘位置；(4)在所述边缘矩阵Edge(t，f)中，基于同一分量边缘斜率的惯性原则对回波信号的两个分量进行分离，同时提取两个分量的边缘位置坐标，分别记录到两个分量的上、下边界坐标一维矩阵boundupj(1，n)和bounddownj(1，n)中，其中，当j＝1时，表示分量1，当j＝2时，表示分量2，n等于边缘矩阵Edge(t，f)的列数；(5)在时频分布矩阵P(t，f)中分别计算两个分量在时间上的能量分布重心，并由两个分量的上、下边界确定所述能量分布重心的计算范围，得到两个分量的瞬时频率变化规律曲线；(6)对照时频分布矩阵P(t，f)中真实的时间、频率范围，对所述瞬时频率变化规律曲线进行坐标尺度变换，然后对坐标尺度变换后的瞬时频率变化规律曲线进行分析，提取目标微多普勒特征参数。