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极化SAR图像人造目标提取算法研究

作　者: 孙德明
导　师: 邹斌
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: 极化合成孔径雷达目标分解人造目标散射矩阵协方差矩阵
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

极化合成孔径雷达(POLSAR)是目前合成孔径雷达领域研究的前沿课题,同时也是研究的热点和难点。在此背景下,开展关于POLSAR的图像目标检测以及目标分类等方面的研究,对于解决如何优化POLSAR系统应用,提高对POLSAR图像的解译能力,推动我国POLSAR系统走向应用,具有重要的理论和实际意义。本论文研究了POLSAR图像在人造目标提取方面的应用。主要内容包括:基于散射矩阵的POLSAR图像目标提取算法,基于协方差矩阵POLSAR的目标提取算法和基于几何特征的人造目标提取算法等方面。首先本文系统地介绍了POLSAR图像目标提取算法的国内外发展现状,然后对POLSAR的基本工作原理进行了系统的阐述。在此基础上,论文结合实例对各种目标提取的方法进行了深入的研究与探讨,详细讨论了多种目标提取方法,给出了相应的人造目标提取的实验结果,并对实验结果作了详尽的分析和比较。论文着重研究了基于OEC分解模型的分解方法并结合房屋本身的结构特征使用T型和L型模板进行了房屋结构特征提取。通过对提取结果的分析,证明该算法具有一定的适用性和准确度。最后,对整个研究工作做了总结,对进一步的研究方向和内容进行了探讨。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第1章绪论  7-14
  1.1 课题背景及研究的意义  7
  1.2 国内外研究现状及分析  7-13
    1.2.1 POLSAR 图像处理的历史与发展现状  8-13
  1.3 本文主要工作及结构安排  13-14
第2章极化合成孔径雷达的基本理论  14-27
  2.1 电磁波的极化状态的表征  14-19
    2.1.1 波的极化方程  14-15
    2.1.2 极化椭圆  15-16
    2.1.3 Jones 矢量  16-17
    2.1.4 Stokes 矢量与Poincare 球  17-19
  2.2 目标极化散射特性  19-23
    2.2.1 极化散射坐标系  19-20
    2.2.2 极化散射矩阵  20-21
    2.2.3 极化散射矢量与极化散射协方差矩阵  21-23
  2.3 几种基本极化散射机理  23-26
    2.3.1 奇次散射  24
    2.3.2 偶散射  24-25
    2.3.3 体散射  25
    2.3.4 漫散射  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第3章基于散射矩阵POLSAR 图像人造目标提取  27-37
  3.1 基于散射矩阵目标分解的基本概念  27
  3.2 实验数据介绍  27-29
  3.3 Pauli 分解及人造目标提取  29-31
    3.3.1 Pauli 分解原理  29-30
    3.3.2 实验结果及分析  30-31
  3.4 SDH 分解及人造目标提取  31-34
    3.4.1 SDH 分解原理  31-32
    3.4.2 实验结果及分析  32-34
  3.5 Cameron 分解及人造目标提取  34-36
    3.5.1 Cameron 分解原理  34-35
    3.5.2 实验结果及分析  35-36
  3.6 本章小结  36-37
第4章基于协方差矩阵的POLSAR 人造目标提取  37-53
  4.1 基于协方差矩阵目标分解的基本概念  37
  4.2 Freeman 分解及人造目标提取  37-40
    4.2.1 Freeman 分解原理  37-39
    4.2.2 实验结果及分析  39-40
  4.3 Η/ α分解及人造目标提取  40-45
    4.3.1 Η/ α分解原理  40-44
    4.3.2 分解结果及分析  44-45
  4.4 OEC 分解及人造目标提取  45-49
    4.4.1 OEC 分解原理  45-48
    4.4.2 实验结果及分析  48-49
  4.5 利用几何特征的POLSAR 图像建筑目标提取  49-52
    4.5.1 建筑物目标提取  49-51
    4.5.2 建筑物目标提取结果与分析  51-52
  4.6 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-58
攻读学位期间发表的学术论文  58-59
哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明  59
哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书  59
哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理  59-60
致谢  60

极化SAR图像人造目标提取算法研究

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