一种基于三维点扩散函数的SAR空间成像性能评估方法

本发明属于雷达成像，具体涉及一种基于三维点扩散函数的sar空间成像性能评估方法。

背景技术：

1、合成孔径雷达(sar)是一种微波成像系统，它能够在各种天气条件下全天候全天时地生成高分辨率的二维图像。然而，这些传统的二维sar图像只是将三维物体在某个高度的二维平面上的投影图像，可能无法准确地表示被成像的物体的完整外观或特征。相较于二维成像而言，三维成像能够获取更加丰富的特征信息，包括目标在三维空间内的相对位置、大小和散射特性，这些信息可用于后续任务，提高目标检测、识别和分类的准确性和速度。三维合成孔径雷达(3d sar)成像技术是未来一项必不可少的技术，近年来也正在受到学术界和工业界越来越多的关注。

2、目前有几种质量指标用于评估合成孔径雷达(sar)图像，这些指标包括：空间分辨率(sr)、峰值旁瓣比(pslr)、积分旁瓣比(islr)。然而，仿真结果表明，传统的评估指标不足以准确评估三维合成孔径雷达(sar)图像的质量。因此，找到一种能够全面直观的评估三维sar成像性能的方法有着十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的目的，就是针对上述存在的问题及不足，提供了一种基于三维点扩散函数的sar空间成像性能评估方法，该方法在合成孔径雷达三维成像过程中，通过使用目标测评系统对理想点目标进行三维点扩散函数的成像，结合传统二维积分旁瓣比(islr)的评估方法和引入雷达系统本身影响高度向分辨率的参数与影响目标三维分辨率的图像域因子，能够有效的对三维成像性能进行评估，能够直观的评价系统三维成像的性能，是一种高效的用于合成孔径雷达空间成像性能评估的方法。

2、本发明的技术方案为：一种基于三维点扩散函数的sar空间成像性能评估方法，包括以下步骤：

3、s1、使用sar对理想点目标进行三维成像，并且设定成像三维尺度完全相同，得到一个n×n×n像素的包含相位信息的三维数组，即距离向、方位向、高度向均为n；

4、s2、对得到n×n×n像素的包含相位信息的三维数组进行归一化数据处理，将复数信号转化为包含实际成像每个像素的散射强度物理量(db)的三维数组；

5、s3、设定一个参考值dbref，对得到的三维数组进行遍历，提取出大于等于dbref的像素点的三维坐标和对应的(db)值，生成三维图像域成像结果；

6、s4、在三维图像域成像结果中获取所成三维像与垂直方向所成的夹角的平均值，记为旁瓣角η，获取三维像的旁瓣所在圆周的弧度制值旁瓣弧长δφ；

7、s5、通过以下公式进行计算得到评估指标sislr：

8、

9、上式∫∫∫-3dbidxdydz为对步骤s2中得到的物理量进行三维积分，即对步骤s2中得到的三维数组中满足i≥-3db条件的值进行累加，式中同理。

10、利用得到的评估指标sislr的值对sar空间成像性能进行评估，并且评估方式为sislr值越低对应性能越好。

11、本发明通过结合传统二维积分旁瓣比(islr)的评估方法和引入雷达系统本身影响高度向分辨率的参数与影响目标三维分辨率的雷达系统参数和图像域因子，来有效的对三维成像性能进行评估，以保证直观且高效地评估合成孔径雷达空间成像性能。

12、本发明的有益效果为直观且高效地评估合成孔径雷达空间成像性能，并且实施过程中不涉及复杂运算。

技术特征：

1.一种基于三维点扩散函数的sar空间成像性能评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于雷达成像技术领域，具体涉及一种基于三维点扩散函数的SAR空间成像性能评估方法。通过使用目标测评系统对理想点目标进行三维点扩散函数的成像，在传统二维积分旁瓣比(ISLR)的评估方法基础上，引入雷达系统本身影响高度向分辨率的参数与影响目标三维分辨率的图像域因子，能够有效的对三维成像性能进行评估，直观地评价系统三维成像的性能，是一种高效的用于合成孔径雷达空间成像性能评估的方法。此外，本发明不涉及复杂的计算操作，实现方式也较为简单。

技术研发人员：李晋,闵锐,胡同煦,皮亦鸣,杨晓波,曹宗杰,崔宗勇
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11