sar图像目标检测

SAR图像变化检测综述

SAR变化检测研究综述1

闻彩焕1,2,3，刘君臣1,3，蔡红奎4

中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 (221116)

中国测绘科学研究院摄影测量与遥感所，北京 (100830)

3江苏省资源环境信息工程重点实验室，江苏 徐州（221116）

4河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 (454000) 21

E-mail:

摘 要：SAR由于其具有的传统光学遥感不可比拟的全天候、全天时的优势而逐渐成为变化检测的重要数据源，在国土资源监测、灾害评估与监测等各个方面起到日益重要的作用。本文介绍了SAR变化检测的主要研究内容，常用的SAR变化检测算法，并在广泛阅读主要遥感刊物上发表的文献的基础上总结了国内外的研究现状，最后对SAR变化检测研究的前景做了展望。

关键词：遥感，SAR，变换检测

中图分类号：TP79

1 引言

遥感变化检测是指通过对不同时期同一区域的遥感图像进行比较分析，根据图像之间的差异得到我们所需要的地物或目标的变化信息。现代遥感技术的飞速发展为变化检测提供了一种便捷的途径，遥感数据成为变化检测的主要数据源。

与可见光和红外遥感相比，微波遥感具有无可比拟的优点：微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候、全天时的工作能力。二，微波对地物有

SAR图像变化检测综述

SAR变化检测研究综述1

闻彩焕1,2,3，刘君臣1,3，蔡红奎4

中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 (221116)

中国测绘科学研究院摄影测量与遥感所，北京 (100830)

3江苏省资源环境信息工程重点实验室，江苏 徐州（221116）

4河南理工大学土木工程学院，河南 焦作 (454000) 21

E-mail:

摘 要：SAR由于其具有的传统光学遥感不可比拟的全天候、全天时的优势而逐渐成为变化检测的重要数据源，在国土资源监测、灾害评估与监测等各个方面起到日益重要的作用。本文介绍了SAR变化检测的主要研究内容，常用的SAR变化检测算法，并在广泛阅读主要遥感刊物上发表的文献的基础上总结了国内外的研究现状，最后对SAR变化检测研究的前景做了展望。

关键词：遥感，SAR，变换检测

中图分类号：TP79

1 引言

遥感变化检测是指通过对不同时期同一区域的遥感图像进行比较分析，根据图像之间的差异得到我们所需要的地物或目标的变化信息。现代遥感技术的飞速发展为变化检测提供了一种便捷的途径，遥感数据成为变化检测的主要数据源。

与可见光和红外遥感相比，微波遥感具有无可比拟的优点：微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候、全天时的工作能力。二，微波对地物有

SAR图像处理

班级：

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一：SAR图像概述：

SAR是一种可成像的雷达，它所用的雷达波段大约是300MHz到30GHz。比如一般用的波段是1~10GHz的合成孔径雷达，大气对这种波段的影响不大。也就是说如果天上有一个合成孔径雷达卫星，白天黑夜、大气的云雾雨雪等天气变化对雷达看到的结果影响甚微，可忽略不计。所以合成孔径雷达是一种全天时、全天候的雷达，它所成的图像就是SAR图像了。 SAR图像的场景和照相机拍出来的场景类似，只不过波段不同看到的事物也不一样。SAR都是斜视的，而光学的可以垂直照射。

二 SAR图像成像原理

雷达是通过发射微波，接收地面目标反射的回波来获得信息的一种主动微波遥感，而且主要采用侧视雷达。侧视雷达的工作原理是把天线安装在飞行器的侧面，在垂直于航线的一侧或两侧发射雷达波束，这个波束在航向上很窄，在距离向上很宽，覆盖了地面上一个很窄的条带，随着飞行器向前移动，不断地发射这样的波束，并接收相应的地面窄带上各种地物的回波信号。这样，雷达波束在目标区域上扫过，获得该地区的连续带状。平行于飞行航线的方向称为方位向，垂直于航线

１ ０ ５ ４ 清 华 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版） （ ） ２ ０ １ １， ５ １ ８ 征提取后 ， 送入分类器进行测试 ， 输出分类结果 。 原图像大 小 为 ５ 均值１ １ ２×５ １ ２ 像 素， ０． ８ ２，方 差７ ５． ３ ０，动态范围 ６ ４． ０ ７，等效视数 １． ５ ６，辐射分 辨率 ２． 目 标 分 割 后， 虽然目标的重心相对于原 ５ ６； 但 经 过 分 类 实 验， 始 ＭＳ ＴＡＲ 切片 中 心 有 所 偏 移 ， 图像中 ３ 类 ６ 个目 标 均 能 实 现 正 确 检 测 和 识 别 ， 充 分证实了本文方法的有效性 。 为了进一步测试算法在强噪声下的鲁棒性， 向 图像相 原始图像中加入 相 干 斑 噪 声 。 加 入 噪 声 后 ， 关参数 如 下 ：均 值 １ ０． ８ ３，方 差 ８ ５． ０ ４，动 态 范 围 ６ ５． ３ １，等 效 视 数 １． ３ ８，辐 射 分 辨 率 ２． ６ ７，峰 值 信 噪比 ３ 重 心 计 算， 目标 ８． ３ ８。 采用相同的目 标 检 测 、 ） ，分类结果显示 ， 图６ 图像中的 ６ 个目标 切片获取 （ 仍能正确检测和识 别 ， 进一步

１ ０ ５ ４ 清 华 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版） （ ） ２ ０ １ １， ５ １ ８ 征提取后 ， 送入分类器进行测试 ， 输出分类结果 。 原图像大 小 为 ５ 均值１ １ ２×５ １ ２ 像 素， ０． ８ ２，方 差７ ５． ３ ０，动态范围 ６ ４． ０ ７，等效视数 １． ５ ６，辐射分 辨率 ２． 目 标 分 割 后， 虽然目标的重心相对于原 ５ ６； 但 经 过 分 类 实 验， 始 ＭＳ ＴＡＲ 切片 中 心 有 所 偏 移 ， 图像中 ３ 类 ６ 个目 标 均 能 实 现 正 确 检 测 和 识 别 ， 充 分证实了本文方法的有效性 。 为了进一步测试算法在强噪声下的鲁棒性， 向 图像相 原始图像中加入 相 干 斑 噪 声 。 加 入 噪 声 后 ， 关参数 如 下 ：均 值 １ ０． ８ ３，方 差 ８ ５． ０ ４，动 态 范 围 ６ ５． ３ １，等 效 视 数 １． ３ ８，辐 射 分 辨 率 ２． ６ ７，峰 值 信 噪比 ３ 重 心 计 算， 目标 ８． ３ ８。 采用相同的目 标 检 测 、 ） ，分类结果显示 ， 图６ 图像中的 ６ 个目标 切片获取 （ 仍能正确检测和识 别 ， 进一步

为了改善SAR图像的质量,提出了劣质SAR图像的退化模型。根据在斑点非完全发育的非平稳域,SAR图像受斑点噪声污染或线性模糊退化两种主要因素降质的特点,设计了两种具有代表性的复原流程,并采用复小波域层内层间相关性斑点抑制算法和维纳去卷积盲复原算法进行复原。实验结果表明,复原后图像的视觉效果和PSNR值均有明显的改善。

计算机工程与设计 C m u r ni e n d e g o pt E g er g n D s n e n i a i

2 1, 2) 00 1( 3 4

55 31

开发与应用

劣质 S AR图像退化模型研究闰河，巫茜 (庆理 _大学计算机学院，重庆 4 0 5 )重 T - 0 0 4摘要：了改善 S R图像的质量，出了劣质 S R图像的退化模型。据在斑点非完全发育的非平稳域，A图像受斑点为 A提 A根 SR噪声污染或线性模糊退化两种主要因素降质的特点，计了两种具有代表性的复原流程，并采用复小波域层内层间相关性设斑点抑制算法和维纳去卷积盲复原算法进行复原。实验结果表明，原后图像的视觉效果和 P NR值均有明显的改善。复 S

关键词：AR图像；斑点噪声；退化模型；维纳去卷积；图像复原 S中图法分类号：P 1. T 37 4文献

SAR图像点目标仿真报告

徐一凡

1 SAR原理简介

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar ，简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率，利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率，从而获得大面积高分辨率雷达图像。

SAR回波信号经距离向脉冲压缩后，雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：

?r?C，式中?r表示雷达的距离分辨率，Br表示雷达发射信号带宽，C表示光速。同2Br样，SAR回波信号经方位向合成孔径后，雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：?a?va，式中?a表示雷达的方位分辨率，Ba表示雷达方位向多谱勒带宽，va表示BaD，其中D为2方位向SAR平台速度。在小斜视角的情况下，方位分辨率近似表示为?a?方位向合成孔径的长度。

2 SAR的几何关系

雷达位置和波束在地面覆盖区域的简单几何模型如图1所示。此次仿真考虑的是正侧视的条带式仿真，也就是说倾斜角为零，SAR波束中心和SAR平台运动方向垂直的情况。

图1 雷达数据获取的几何关系

建立坐标系XYZ如图2所示，其中XOY平面为地平面；SAR平台距地平面高H，以速度V沿X轴正向匀速飞行；P点为SAR平台的位置矢量，设其

SAR图像点目标仿真报告

徐一凡

1 SAR原理简介

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar ，简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率，利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率，从而获得大面积高分辨率雷达图像。

SAR回波信号经距离向脉冲压缩后，雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：

?r?C，式中?r表示雷达的距离分辨率，Br表示雷达发射信号带宽，C表示光速。同2Br样，SAR回波信号经方位向合成孔径后，雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：?a?va，式中?a表示雷达的方位分辨率，Ba表示雷达方位向多谱勒带宽，va表示BaD，其中D为2方位向SAR平台速度。在小斜视角的情况下，方位分辨率近似表示为?a?方位向合成孔径的长度。

2 SAR的几何关系

雷达位置和波束在地面覆盖区域的简单几何模型如图1所示。此次仿真考虑的是正侧视的条带式仿真，也就是说倾斜角为零，SAR波束中心和SAR平台运动方向垂直的情况。

图1 雷达数据获取的几何关系

建立坐标系XYZ如图2所示，其中XOY平面为地平面；SAR平台距地平面高H，以速度V沿X轴正向匀速飞行；P点为SAR平台的位置矢量，设其

SAR图像模拟技术被广泛应用于SAR系统的设计和验证、SAR图像的正射纠正、雷达图像解译和目标识别等。随着星载SAR的发展,必然面临着对星载SAR图像模拟的大量需求。本文首先从SAR图像的几何特征和辐射特征出发,探讨了SAR图像模拟技术的原理,分析了RD(Rang Doppler)模型,后向散射模型和斑噪模型。在传统RD模型的基础上,根据不同地形特征(起伏地形和平坦地形)考虑不同的后向散射

维普资讯

第1 1卷

第 2期

遥感学报J OURN AL OF RE MOT E S E N S I NG

Vo 1 .1 1,No. 2 Ma r .,20 0 7

2 0 0 7年 3月

文章编号：1 0 0 7— 4 6 1 9 ( 2 0 0 7 ) 0 2 - 0 2 1 4— 0 7

基于图像特征的星载 S A R图像模拟研究吴涛 2,王超 2,张红 2,张增祥( 1 .中国科学院遥感应用研究所，北京师范大学遥感科学国家重点实验室，北京 2 .中国科学院遥感卫星地面站，北京 1 0 0 0 8 6 ) 1 0 0 1 0 1;

摘

要： S A R图像模拟技术被广泛应用于 S A R系统的设计和验证、 S A R图像的正射纠正、雷达图像解译和目

SAR图像sarscape详细处理过程

来自

SAR系统可以通过多种方式获得图像，如单通道或双通道模式（如HH、HH / HV或VV / VH)、干涉 (单轨或多轨)模式、极化模式(HH,HV,VH,VV)、干涉及极化组合采集模式，不同的获取模式对应了不同的处理方法，可分为以下四种：

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ENVI-IDL技术殿堂的博客

雷达强度图像处理

雷达干涉测量（InSAR/DInSAR） 极化雷达处理（PolSAR） 极化雷达干涉测量（PoIInSAR）

本文介绍的是雷达强度图像的处理。 1 处理流程

如下图是利用SARscape雷达图像基本处理工具，基于不同雷达数据情况，执行雷达图像处理和应用的流程图。

单雷达图像处理与应用流程图

单一传感器，单一模式，多时相雷达图像处理与应用流程图

单/多传感器，多模式，多时相雷达图像处理与应用流程图

2 处理流程关键技术 下面介绍流程中相关技术。 (1) 聚焦处理

对雷达系统的RAW数据中每个点的反射绿利用经过优化的调焦算法实现数据快速聚焦处理，直接输出单视复数产品数据（SLC数据）。 (2) 多视处理

为了得到最高空间分辨率的SAR图像，SAR信号处理器使用完整的合成孔径和所有