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基于极化SAR数据子空间投影的新目标检测器

DOI：10.1109/TGRS.2018.2879681 期刊：IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 大多数雷达图像应用都需要采用处理技术来实现一个基本目标：表征并检测场景中每个像素的组成散射体。本文重新审视极化合成孔径雷达数据中的目标检测问题，假设若干典型散射机制作为信号源——通过这些机制以适当权重比例的组合形成每个像素的散射矢量。将相干处理散射信号产生的斑点噪声建模为信号相关加性噪声。这些散射机制被划分为两组：属于目标的对象散射机制与非对象散射机制。随后我们运用两种基于子空间投影的技术来抑制斑点噪声并消除非对象散射机制，进而检测目标散射机制的存在。在该问题构建场景中，提出由对象子空间与非对象子空间构成的新型特征空间，并推导该场景下的检测方法。采用正交子空间投影技术进行斑点抑制，同时为消除非对象子空间，将每个像素的特征矢量斜向投影至对象子空间。通过消除非对象子空间并利用对象子空间的极化信息，从而增强目标散射机制的可检测性。最后针对C波段、L波段和P波段全极化SAR数据集进行评估，结果与预期高度吻合。
作者： Reza Bordbari，Yasser Maghsoudi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

基于极化SAR数据，通过子空间投影开发新型目标检测器，通过消除非目标散射机制并减少斑点效应，增强对目标散射机制的探测能力。

研究成果

基于子空间投影的极化合成孔径雷达（PolSAR）目标检测算法能有效区分目标对象与周围异质环境。该算法不受后向散射总强度影响，专注于特定目标的极化特征及物理意义。通过卫星和机载数据集验证，证实了该检测器在目标检测灵敏度与可靠性方面的性能。

研究不足

该研究存在一定局限性，包括要求单个目标具有线性无关的特征向量，以及由于部分极化效应可能导致偶极子检测出现误报。

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