极化+SAR+处理中若干问题的研究-信号与信息处理专业论文.docx

作者简介 作 者 照 片郭睿，陕西渭南人。2007 年毕业于西安电子科技大学，获 学士学位。同年于西安电子科技大学开始硕博连读学习。2012 年 作 者 照 片 主要研究方向：极化 SAR 处理及其遥感应用 代表性成果及经历：《IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters 》、《 IET Electronic Letters 》、《 IET Radar Sonar Navigation》、《电子与信息学报》等权威、核心刊物和国际重要学术会议发表学术 论文多篇，获得授权发明专利一项。 Rui Guo, was born in Weinan, Shannxi Province, China, in 1985. She received her B.A. in Electronic Engineering from XiDian University, Xi’an, China, in 2007 and the Ph.D. degree in Signal and Information Processing from XiDian University, Xi’an, in June 2012. Her research interests include polarimetric synthetic aperture radar processing and its application in remote sensing. 西安电子科技大学 学位论文独创性（或创新性）声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。 本人签名： 日 期： 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后 结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 （必威体育官网网址的论文在解密后遵守此规定） 本学位论文属于必威体育官网网址，在 年解密后适用本授权书。 本人签名： 导师签名： 日 期： 日 期： 摘 要 I 摘 要 极化合成孔径雷达（PolSAR，Polarimetric Synthetic Aperture Radar）利用不同 极化方式交替发射和接收雷达信号，从而使得雷达系统能够获得丰富的地物目标 散射特性信息。与传统的 SAR 系统相比，极化 SAR 能够根据不同目标的电磁波极 化散射特性，得到反应地物目标固有特性的极化复散射矩阵（全极化模式对应全 极化复散射矩阵，双极化模式对应极化复散射向量），从而分析、提取和反演目标 特征。因此，极化 SAR 的研究在遥感应用中有重要意义，在军事、民用中都有很 广阔的应用前景。本文以极化 SAR 的应用为主要发展脉络，充分发掘极化 SAR 中 含有的信息并将其应用于目标的分类、检测等研究中。具体的研究工作主要包括 以下几个方面： 针对目标回波在同极化与交叉极化下功率分布相差较大，直接利用极化散射 系数进行伪彩合成会出现目标散射特性差异不突出的问题，提出了一种基于场景 先验知识的归一化因子计算方法，分别计算出 RGB 三原色通道（对应于三个极化 通道或通道组合数据）各自的归一化因子来对三原色通道数据进行设置，实现极 化通道数据的伪彩色融合；同时，为了克服各极化通道之间能量差异的影响，利 用非负矩阵分解（NMF，Nonnegative Matrix Factorization）提取主要特征并将该特 征与总功率进行直方图匹配，采用匹配后的主要特征对数据进行重构，根据重构 后的各极化通道数据进行伪彩色融合处理。实测数据处理验证了所提伪彩合成方 法的有效性。 在对极化 SAR 图像中的相干斑进行滤波处理时，除了需要考虑相干斑抑制效 果，目标的边缘细节信息及极化散射特性的保持也是非常重要的。本文分析了乘 性相干斑模型下的 Lee 滤波方法，并对其中的邻域窗口进行改进。利用 H/α 分解 方法按照极化散射特性的类型对极化 SAR 图像进行划分，并标识出图像中各像素 的散射类型（相同散射类型的像素标识相同