一种岸基雷达杂波抑制处理方法及系统转让专利
申请号 : CN202111072368.5
文献号 : CN113514812B
文献日 : 2021-12-14
发明人 : 夏文涛 , 张伟华 , 王晓谊 , 杨婧 , 周双林 , 董玉兰
申请人 : 北京海兰信数据科技股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种岸基雷达杂波抑制处理方法,其特征在于,对于一帧雷达回波图像,所述一帧雷达回波图像在方位维上被划分为多个方位单元,每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,所述方法包括:根据雷达距离和方位预设雷达扫描范围内的多个网格单元;
对于第一帧雷达回波图像,将所述第一帧雷达回波图像中回波所在的所有网格单元均标记为回波;
从第二帧雷达回波图像开始,执行下述S1 S3;
~
S1,在当前帧雷达回波图像中,确定当前扫描线和上一扫描线所在的方位单元是否为同一方位单元,如果是同一方位单元则进入S2,反之更新所述当前扫描线所在的方位单元的数据后进入S2;
S2,确定所述当前扫描线上回波所在的距离单元在上一帧雷达回波图像中对应位置处的距离单元是否被标记为回波,如果已被标记为回波,则在所述当前帧雷达回波图像中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回波;
S3,记录所述当前扫描线所在的方位,并进入下一扫描线,重复上述流程S1 S2直至最~
后一根扫描线;
S4,对连续多帧雷达回波图像,重复上述流程S1 S3,以从所述连续多帧雷达回波图像~
中滤波杂波。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述上一帧雷达回波图像中至少一个网格单元被标记为回波,所述S2包括:确定所述当前扫描线上回波的起始距离单元和终止距离单元;
在所述起始距离单元和所述终止距离单元之间,遍历每个距离单元,将回波所在的各个距离单元分别确定为临时网格单元;
遍历每个临时网格单元,确定所述临时网格单元在上一帧雷达回波图像中对应位置处的网格单元是否被标记为回波,如果标记为回波,则将所述临时网格单元的回波计数值加
1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
确定各个所述临时网格单元的回波计数值是否大于0,如果大于0,则在所述当前帧雷达回波图像中显示所述临时网格单元的回波,反之删除所述临时网格单元的回波。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S3之后,所述方法还包括:根据显示回波的所有临时网格单元,在所述当前帧雷达回波图像中,将各个所述临时网格单元对应的网格单元均标记为回波,以更新所述当前帧雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达回波图像的处理。
4.一种岸基雷达杂波抑制处理系统,其特征在于,对于一帧雷达回波图像,所述一帧雷达回波图像在方位维上被划分为多个方位单元,每个方位单元的距离维上被划分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,所述系统包括:预处理模块,用于根据雷达距离和方位预设雷达扫描范围内的多个网格单元;对于第一帧雷达回波图像,将所述第一帧雷达回波图像中回波所在的所有网格单元均标记为回波;
方位单元确定模块,用于在当前帧雷达回波图像中,确定当前扫描线和上一扫描线所在的方位单元是否为同一方位单元,如果是同一方位单元,则进入距离单元确定模块,反之更新上一方位单元的数据后进入距离单元确定模块;
距离单元确定模块,用于确定所述当前扫描线上回波所在的距离单元在上一帧雷达回波图像中对应位置处的距离单元是否被标记为回波,如果已被标记为回波,则在所述当前帧雷达回波图像中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回波;
方位记录模块,用于记录所述当前扫描线所在的方位,并进入下一扫描线,重复所述方位单元确定模块和所述距离单元确定模块中的流程直至最后一根扫描线;
多帧相关处理模块,用于对连续多帧雷达回波图像,重复所述方位单元确定模块、所述方位单元确定模块和所述距离单元确定模块中的流程,以从所述连续多帧雷达回波图像中滤波杂波。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述上一帧雷达回波图像中至少一个网格单元被标记为回波,所述距离单元确定模块用于:确定所述当前扫描线上回波的起始距离单元和终止距离单元;
在所述起始距离单元和所述终止距离单元之间,遍历每个距离单元,将回波所在的各个距离单元分别确定为临时网格单元;
遍历每个临时网格单元,确定所述临时网格单元在上一帧雷达回波图像中对应位置处的网格单元是否被标记为回波,如果标记为回波,则将所述临时网格单元的回波计数值加
1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
确定各个所述临时网格单元的回波计数值是否大于0,如果大于0,则在所述当前帧雷达回波图像中显示所述临时网格单元的回波,反之删除所述临时网格单元的回波。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:回波标记更新模块,用于根据显示回波的所有临时网格单元,在所述当前帧雷达回波图像中,将各个所述临时网格单元对应的网格单元均标记为回波,以更新所述当前帧雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达回波图像的处理。
7.一种电子设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被处理器执行以实现如权利要求1‑3中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1‑3中任一项所述的方法。
说明书 :
一种岸基雷达杂波抑制处理方法及系统
技术领域
背景技术
提取目标。另外,帧间相关处理一般是根据帧与帧之间采样点进行相关处理,并未基于网格
单元进行处理,这种采样点的处理方式不是以最小单元进行的处理,容易导致弱小目标丢
失。
发明内容
对弱小目标的检测能力。
分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,所述方法包括:
S2;
中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回波;
至最后一根扫描线;
图像中滤波杂波。
值加1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
标记为回波,以更新所述当前帧雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达
回波图像的处理。
被划分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,所述系统包
括:
反之更新上一方位单元的数据后进入距离单元确定模块;
当前帧雷达回波图像中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回
波;
像中滤波杂波。
值加1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达回波图像的处理。
波图像中回波所在的所有网格单元均标记为回波。
方法。
单元的多帧相关处理后,弱小目标也依然存在,不会丢失,提高了对弱小目标的检测能力。
附图说明
发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可
以根据这些附图获得其他的附图。
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
存在或添加一个或多个其他元件、步骤、操作和/或组件的情况。术语“第一”、“第二”等可能
用于描述各种元件,不代表顺序,且不对这些元件起限定作用。此外,在本发明的描述中,除
非另有说明,“多个”的含义是两个及两个以上。这些术语仅用于区分一个元素和另一个元
素。结合以下附图,这些和/或其他方面变得显而易见,并且,本领域普通技术人员更容易理
解关于本发明所述实施例的说明。附图仅出于说明的目的用来描绘本发明所述实施例。本
领域技术人员将很容易地从以下说明中认识到,在不背离本发明所述原理的情况下,可以
采用本发明所示结构和方法的替代实施例。
分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,如图1所示,所述
方法包括:
S2;
中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回波;
至最后一根扫描线;
图像中滤波杂波。
要依据海杂波增益、雨杂波增益和雷达增益的调节形式自定义滤波器曲线,再根据自定义
滤波曲线滤除扫描线的噪声和杂波保留目标回波。图像处理法主要依据当前帧与杂波的二
维图像关系滤除杂波提取目标。基于频域的杂波抑制处理方法主要利用目标与杂波在频谱
上的关系滤除杂波提取目标。
时传统的帧间相关处理中是根据帧与帧之间采样点进行相关处理,针对弱小目标经过帧间
相关处理后容易导致弱小目标丢失。
波包括目标对应的回波和杂波对应的回波,杂波对应的回波在连续多帧雷达回波图像中是
随机变化的,不具有变化规律,而目标对应的回波在连续多帧雷达回波图像中是稳定的,不
会凭空消失,因此在连续多帧处理后,目标对应的回波还是稳定存在的,而杂波会被去除。
图像进行了帧间相关处理,考虑了多帧连续雷达回波图像之间的相关性。本发明所述方法
能有效抑制无序杂波提取有序目标,同时在基于网格单元的多帧相关处理后,弱小目标也
依然存在,不会丢失,提高了对弱小目标的检测能力。
达每转一圈,扫描线按照一定顺序旋转。雷达每转动一圈,会形成一张雷达回波图像,即一
帧雷达回波图像。例如,雷达转动第i‑1圈时,形成上一帧雷达回波图像,雷达转动第i圈时,
形成当前帧雷达图像。
较,以确定相邻的两根扫描线是否位于同一方位单元。当确定相邻的两根扫描线是在同一
方位单元中时,再判断回波所在距离单元。当判断不是同一方位单元,则意味当前扫描线进
入了下一方位单元,此时需要更新上一方位单元的数据(即更新已完成回波标记的方位单
元)后再进行回波所在距离单元的判断。在对回波所在距离单元进行判断时,是将当前帧雷
达回波图像中当前扫描线中回波所在的距离单元与上一帧雷达回波图像中对应位置处的
距离单元进行比较,如果在相邻两帧雷达回波图像中,当前扫描线上回波所在网格单元均
被标记为回波,则保留当前帧雷达回波图像中当前扫描线上的回波,反之则将当前帧雷达
图像中当前扫描线上的回波删除。其中,对于当前帧雷达回波图像,先判断了方位单元再判
断距离单元,上一帧雷达回波图像中对应位置处的距离单元可以理解为,与当前帧雷达回
波图像中位于同一方位单元上的同一距离单元。例如,当前帧雷达回波图像的距离单元为
第一方位单元上的第二距离单元,此时需要与上一帧雷达回波图像中第一方位单元上的第
二距离单元进行比较。对当前帧雷达回波图像中的每一根扫描线,分别执行上述方位单元、
回波所在的距离单元的判断。当前帧雷达回波图像经过处理后,显示的回波均是稳定存在
的目标,而删除的回波是无需的杂波。对于连续多帧雷达回波图像,分别执行当前帧雷达回
波图像的流程,在经过连续多帧处理后,杂波得到了很好的抑制,均被去除,得到的回波是
稳定的目标。
的杂波抑制处理过程。
计数值加1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
波。
要在扫描线上沿距离维,对每个距离单元进行逐一确定。因此先确定回波的起始距离单元
(以下简称ir_start)和终止距离单元(以下简称ir_stop),再在ir_start和ir_stop之间,
沿距离维遍历每个距离单元,逐一确定各个距离单元是否存在回波,如果距离单元有回波
则将该距离单元确定为一个临时网格单元。
像中的回波标记进行比较。可以理解的是,临时网格单元的大小和每一帧雷达回波图像中
网格单元的大小一致。当前帧雷达回波图像中,在当前扫描线的距离单元遍历完成后,得到
至少一个TrackFull_Tem,对每个TrackFull_Tem,将TrackFull_Tem的回波计数值加1(即
TrackFull_Tem=1),说明该网格单元是存在回波的,此时再与上一帧雷达回波图像中对应
位置处的网格单元(以下简称TrackFull)进行比较,如果上一帧雷达回波图像中TrackFull
被标记为回波(即TrackFull=1),则在当前帧雷达回波图像中显示TrackFull_Tem的回波,
反正删除TrackFull_Tem的回波。
记为回波,以更新所述当前帧雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达回
波图像的处理。
在当前帧雷达回波图像中对各个TrackFull_Tem所在的网格单元进行回波标记,用于下一
帧雷达回波图像处理。即更新后的当前帧雷达回波图像作为下一次S1 S3流程处理中的上
~
一帧雷达回波图像,下一帧雷达回波图像作为当前帧雷达回波图像。
~
中回波标记的更新,那在第二次S1 S3流程处理中还是使用的第一次S1 S3流程中的回波标
~ ~
记,依次类推,连续多帧雷达回波图像处理过程中没有将相邻帧的回波进行关联,会导致抑
制效果较差,无法准确得到目标的回波。
被划分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元组成一个网格单元。由于连续多
帧雷达回波图像中,每一帧雷达回波图像的大小是一致的,因此对每一帧雷达回波图像的
网格单元划分标准一样。由于相邻两帧雷达回波图像的网格单元划分一样,因此在比较当
前帧雷达回波图像中的TrackFull_Tem和上一帧雷达回波图像中的TrackFull时,可以快速
确定两帧图像中对应位置处的网格单元是否被标记为回波。
的数据后进入下一步;
其中,TrackFull_Tem[is_start][i]=1表示该距离单元被确定为临时网格单元,i表示距离
单元的序号;
像中的网格单元TrackFull被标记为回波,i表示距离单元的序号;
行下一帧雷达回波图像的处理。
分为多个距离单元,每个方位单元中的一个距离单元作为一个网格单元,所述系统包括:
反之更新上一方位单元的数据后进入距离单元确定模块;
当前帧雷达回波图像中显示所述当前扫描线上的回波,反之删除所述当前扫描线上的回
波;
像中滤波杂波。
值加1,反之对所述临时网格单元的回波计数值不做处理;
回波,以更新所述当前帧雷达回波图像中网格单元的回波标记,再进行下一帧雷达回波图
像的处理。
图像中回波所在的所有网格单元均标记为回波。
信组件在处理器的控制下接收和发送数据;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行
的指令,指令被至少一个处理器执行以实现上述实施例中的方法。
存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处
理,即实现方法。
随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或
其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的
存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至外接设备。上述网络的实例包括但不限于互
联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各实施例所述方法
的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only
Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程
序代码的介质。
和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之
一都可以以任意的组合方式来使用。
明的实质范围的情况下,可进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此,本
发明不限于所公开的特定实施例,而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施
例。