一种基于Hough变换域杂波图的重杂波区小目标的检测方法 |
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| 申请号 | CN201510359874.0 | 申请日 | 2015-06-25 | 公开(公告)号 | CN104931951A | 公开(公告)日 | 2015-09-23 |
| 申请人 | 中国船舶重工集团公司第七二四研究所; | 发明人 | 李纪三; 黄孝鹏; 夏永红; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种基于Hough变换域杂波图的重杂波区小目标的检测方法。该方法主要适用于 采样 间相关性强的杂波区的弱小目标的检测前 跟踪 。通过多 帧 回波 信号 的联合处理，利用目标在帧间 位置 相关性的差异，实现目标回波幅度非相参积累。依次取出检测区间相邻的若干帧回波信号进行Hough变换，在变换域构造杂波图。对于新出现的目标回波，其运动的轨迹参数对应杂波图格子的点数将会增加。杂波图格子中的增加的回波点的个数作为检测目标的依据，通过格子对应的参数来反演目标的运动轨迹。 | ||||||
| 权利要求 | |||||||
| 说明书全文 | 一种基于Hough变换域杂波图的重杂波区小目标的检测方法 技术领域背景技术[0002] 检测前跟踪(TBD)是一种针对弱小目标的检测跟踪的新技术。与先检测后跟踪(DBT)不同，TBD技术在单帧内并不对目标的有无进行判决，而是将雷达回波信号降低一个门限后(包括信号强度、坐标位置信息等)存储起来，在多帧数据联合处理后，宣布检测结果并同时估计出目标航迹。TBD实现算法很多，包括三维匹配滤波、多阶假设检验、Hough变换、动态规划算法、极大似然估计等，以及近年来应用较多的基于粒子滤波的Bayes递归方法。 [0003] 基于Hough变换的TBD算法，可以检测杂波区的直线运动或近似直线运动的低可观测目标。Hough变换能够将笛卡尔空间中的点映射为参数空间中的曲线或曲面，则笛卡尔空间中满足某特性的点集将在变换后交于参量空间一点，统计交点处的累加程度来检测特征曲线或曲面。Hough变换的原理如下： [0005] ρ＝x*cos(N*π/180)+y*sin(N*π/180) (1) [0006] (其中N＝1:180)可变换为参数空间(N,ρ)中的一条曲线。 [0007] Hough变换应用于检测前跟踪，利用了杂波和和噪声的非相关性，对目标进行多帧的非相干。在由地物等固定物体的杂波环境中，杂波相关性强，此时无法直接检测出目标。 发明内容[0008] 本发明在基于Hough变换的检测前跟踪技术的基础上，提出一种Hough变换域的杂波图的弱小目标的检测前跟踪方法。在相关性强的杂波区，杂波强度相对于目标的幅度大的多，并且杂波相关性强，在Hough变换域直接利用二次门限判决目标，很难检测出目标。在变换域构造杂波图，通过把本帧的杂波图与前几帧的杂波图相减，作为新的参数域。设置门限，门限的设置与积累的帧数有关。判断过门限即宣布检测到目标。 [0009] 实现本发明的技术方案为：对连续的6帧回波数据进行Hough变换，把直角坐标系的回波变换到参数空间，在参数空间进行二值积累，形成杂波图，对间隔6帧的杂波图作差形成目标图，对目标图每个格子进行检测，格子点数大于等于4则判决为目标，通过格子对应的参数反演目标的轨迹。附图说明 [0010] 附图1基于Hough变换的检测前跟踪技术处理流程图。 具体实施方式[0011] 本发明采用一种基于变换域杂波图的检测前跟踪方法，具体实施步骤如下(参见附图1)： [0012] 1.设定检测区域，初级门限，变换参数，积累的帧数。 [0013] 检测前跟踪需要多帧信号联合处理，需要存储多帧的回波，如果全程全方位进行检测前跟踪需要很大的存储空间和计算量。通常对重点区域进行TBD处理。因此首先要确定检测的区域范围。对于范围内的回波信号进行多帧存储，范围外的回波进行传统的检测处理。 [0014] 2.回波数据预处理。 [0015] 为减小运算量，降低虚警概率，本文利用门限(预处理门限)，对XOY数据平面图像进行预处理，设置初级门限的目的为了进一步减少存储量和计算量。在回波中饱和着噪声，杂波和目标，初级门限删除掉噪声，保留杂波和目标。 [0016] 3.Hough变换和杂波图的形成。 [0017] 确定方格容量，划分参数区间，确定方格坐标参数区间的划分直接影响航迹起始的质量，容量参数Δρ,Δθ取值愈小，则参数空间划分愈加精细，起始航迹的质量越高，但容易造成漏检，而容量参数Δρ,Δθ取值过大则不至于产生漏警。 [0018] 预处理门限检测后剩下的点参加Hough变换。变换过程中，XOY内每一个点都变换为Hough平面内的一条正弦曲线。预处理门限检测后的点进行二值积累，即所有剩下的点按权值为1参加运算。在确定的方格内进行计数器累加。累加完后变成了此帧下对应的杂波图。 [0019] 4.杂波图检测。 [0020] 把此帧对应的杂波图，与6帧前的杂波图，每个格子对应相减。生成目标图。对目标图设置第二道门限进行检测。考虑到目标的起伏性，设置门限比帧数少1或者2。 [0021] 5.根据过门限网格对应的参数，回溯目标的轨迹。 |
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