(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210593738.8 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 北方工业大 学 地址 100144 北京市石景山区晋元庄路5号 (72)发明人 申文杰　丁帆　王硕　李洋　林赟　 王彦平　 (74)专利代理 机构 北京市万慧达律师事务所 11111 专利代理师 黄玉东 (51)Int.Cl. G01S 7/292(2006.01) G01S 7/35(2006.01) G01S 7/41(2006.01) G01S 13/90(2006.01) G06T 7/246(2017.01)G06T 7/73(2017.01) G06V 10/34(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/762(2022.01) G06V 20/10(2022.01) (54)发明名称 圆周合成孔径雷达动目标检测方法和装置 (57)摘要 本申请涉及一种圆周合成孔径雷达动目标 检测方法和装置。 主要技术方案包括： 首先获取 圆周合成孔径雷达数据， 将圆周合成孔径雷达数 据进行背景差分处理， 得到初始图像序列； 接着， 将初始图像序列进行形态学处理以及聚类运算， 得到聚类图像序列； 对聚类图像序列进行目标跟 踪， 得到具有与目标信号一一对应的多种类别的 跟踪图像序列； 最后， 提取跟踪 图像序列中各类 别的特征值， 根据各类别的特征值计算得到跟踪 图像序列中各类别的累积旋转角； 根据跟踪图像 序列中各类别的累积旋转角区分动目标信号和 高度起伏目标信号， 且将高度起伏目标信号对应 的类别从跟踪图像序列中删除。 本申请具有提高 动目标检测准确率的效果。 权利要求书3页 说明书14页 附图9页 CN 115201761 A 2022.10.18 CN 115201761 A 1.一种圆周合成孔径雷达动目标检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 获取圆周合成孔径雷达数据， 将所述圆周合成孔径雷达数据进行背景差分处理， 得到 初始图像序列； 将所述初始图像序列进行 形态学处 理以及聚类运 算， 得到聚类图像序列； 对所述聚类图像序列进行目标跟踪， 得到具有与目标信号一一对应的多种类别的跟踪 图像序列； 提取跟踪图像序列中各类别的特征值， 根据 所述各类别的特征值计算得到跟踪图像序 列中各类别的累积旋转角； 根据所述跟踪图像序列中各类别的累积旋转角区分动目标信号和高度起伏目标信号， 且将所述高度起伏目标信号对应的类别从所述跟踪图像序列中删除。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述聚类图像序列进行目标跟踪， 得到具有与目标信号 一一对应的多种类别的跟踪图像序列， 包括： 获取聚类图像序列中同一目标信号的每相邻两帧图像中重 叠像素最高的类别； 若重叠像素最高的类别的个数等于1， 则采用预制交叉比算法计算每相邻两帧图像的 像素交叉比值； 将所述像素交叉比值和预设交叉比阈值进行比较， 若所述像素交叉比值大于所述预设 交叉比阈值， 则将后一帧图像中重 叠像素的类别改为前一帧图像中重 叠像素的类别； 若所述像素交叉比值小于等于所述预设交叉比阈值， 则将后 一帧图像中重叠像素的类 别置空， 以此类 推， 得到具有与目标信号 一一对应的多种类别的跟踪图像序列。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述对所述聚类图像序列进行目标跟踪， 得到具有与目标信号 一一对应的多种类别的跟踪图像序列， 包括： 获取聚类图像序列中同一目标信号的每相邻两帧图像中重 叠像素最高的类别； 若重叠像素最高的类别的个数大于1， 则采用预制交叉比算法分别计算同一目标信号 中各重叠像素最高的类别中的每相邻两帧图像中的像素交叉比值； 将计算得到的各像素交叉比值进行比较， 得到最大像素交叉比值； 将所述最大像素交叉比值和预设交叉比阈值进行比较， 若所述最大像素交叉比值大于 所述预设交叉比阈值， 则将后一帧图像中重叠像素的类别改为前一帧图像中重叠像素的类 别； 若所述最大像素交叉比值小于等于所述预设交叉比阈值， 则将后 一帧图像中重叠像素 的类别置空， 以此类 推， 得到具有与目标信号 一一对应的多种类别的跟踪图像序列。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述提取跟踪图像序列中各类别的特征 值， 根据所述各类别的特 征值计算得到跟踪图像序列中各类别的累积旋转角， 包括： 基于特征提取函数提取跟踪图像序列中各类别的每一帧图像的特征值， 根据 所述跟踪 图像序列中各类别的特 征值计算得到各类别每一帧图像的端点 坐标值； 根据所述跟踪图像序列中各类别每一帧图像的端点坐标值计算得到每一帧图像的特 征角； 将所述跟踪图像序列中各类别的第 一帧图像的特征角和最后 一帧图像的特征角求差， 得到跟踪图像序列中各类别的累积旋转角。 5.根据权利要求1 ‑4任意一项所述的方法， 其特征在于， 所述根据 所述跟踪图像序列中权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115201761 A 2各类别的累积旋转角区分动目标信号和高度起伏目标信号， 且将所述高度起伏目标信号对 应的类别从所述跟踪图像序列中删除， 包括： 将所述跟踪图像序列中各类别的累积旋转角分别与预设旋转角进行比较； 当所述累积旋转角大于所述预设旋转角， 则确定所述累积旋转角对应的类别为高度起 伏目标信号， 将所述类别从所述跟踪图像序列中删除； 若所述累积旋转角小于等于所述预设旋转角， 则确定所述累积旋转角对应的类别为动 目标信号， 不做任何 处理。 6.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 根据所述每一帧图像的端点坐标值， 得到所述跟踪图像序列中各类别的中心点坐标 值； 根据所述各类别的每一帧图像的端点坐标值和对应的所述中心点坐标值， 得到跟踪图 像序列中各类别的标准差； 根据所述跟踪图像序列中各类别的标准差确定动目标信号和高度起伏目标信号， 且将 所述高度起伏目标信号对应的类别从所述跟踪图像序列中删除。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述跟踪图像序列中各类别的标 准差确定动目标信号和高度起伏目标信号， 且将所述高度起伏目标信号对应的类别从所述 跟踪图像序列中删除， 包括： 将所述跟踪图像序列中各类别的标准差分别和预设标准差进行比较； 当所述标准差小于所述预设标准差， 且所述标准差对应的类别的累积旋转角大于所述 预设旋转角时， 则确定所述标准差对应的类别为高度起伏目标信号， 将所述类别从所述跟 踪图像序列中删除； 当所述标准差大于等于所述预设标准差， 且所述标准差对应的类别的累积旋转角小于 等于所述预设旋转角时， 则确定所述标准差对应的类别为动目标信号， 不做任何 处理。 8.一种圆周合成孔径雷达动目标检测装置， 其特 征在于， 该装置包括： 背景差分处理模块， 用于获取圆周合成孔径雷达数据， 将所述圆周合成孔径雷达数据 进行背景差分处 理， 得到初始图像序列； 形态学和聚类处理模块， 用于将所述初始图像序列进行形态学处理以及聚类运算， 得 到聚类图像序列； 目标跟踪模块， 用于对所述聚类图像序列进行目标跟踪， 得到具有与目标信号一一对 应的多种类别的跟踪图像序列； 特征提取模块， 用于提取跟踪图像序列中各类别的特征值， 根据所述各类别的特征值 计算得到跟踪图像序列中各类别的累积旋转角； 目标判别模块， 用于根据所述跟踪图像序列中各类别的累积旋转角区分动目标信号和 高度起伏目标信号， 且将所述高度起伏目标信号对应的类别从所述跟踪图像序列中删除。 9.一种计算机设备， 包括： 至少一个处 理器； 以及 与所述至少一个处 理器通信连接的存 储器； 其中， 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机指令， 所述计算机指令被所 述至少一个处理器执行， 以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1 ‑7中任一项所述的权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115201761 A 3