Detección de barcos en imágenes PolSAR basada en un filtro de muesca polarimétrico modificado
Autores: Zhou, Xiangyu; Li, Tao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Detección de barcos en imágenes PolSAR basada en un filtro de muesca polarimétrico modificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Detección de barcos
Radar de apertura sintética
PolSAR
Mecanismo de dispersión polarimétrica
Filtro de muesca polarimétrica modificado
Falsas alarmas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
La detección de barcos basada en imágenes de radar de apertura sintética (SAR) es una de las aplicaciones clave para la seguridad marítima. Comparado con imágenes SAR de un solo canal, los datos SAR polarimétricos (PolSAR) contienen información completamente polarizada, lo que facilita una mejor discriminación entre objetivos, ruido marino e interferencias. Por lo tanto, se han estudiado muchos métodos de detección de barcos basados en el mecanismo de dispersión polarimétrica. Para hacer frente a las falsas alarmas causadas por la existencia de objetivos fantasma, resultado de ambigüedades de azimuth e interferencias de lóbulos laterales, se propone un filtro de muesca polarimétrico modificado (PNF) para la detección de barcos PolSAR. En el método propuesto, se utiliza el tercer autovalor obtenido por la descomposición de autovalor-autovector de la matriz de covarianza polarimétrica para construir un nuevo vector de características. Luego, se puede calcular la potencia del objetivo para construir el detector PNF modificado. Por un lado, la tasa de detección de objetivos de barcos puede mejorarse mediante el contraste objetivo-ruido. Por otro lado, las falsas alarmas resultantes de las ambigüedades de azimuth y los lóbulos laterales pueden reducirse en cierta medida. Los resultados experimentales basados en tres conjuntos de datos PolSAR AIRSAR C-band demostraron la capacidad del detector PNF propuesto para mejorar el rendimiento de detección mientras se reducen las falsas alarmas. Específicamente, la figura de mérito (FoM) del método propuesto es la más alta entre los enfoques comparativos con resultados del 80%, 100% y 100% para los conjuntos de datos probados, respectivamente.
Descripción
La detección de barcos basada en imágenes de radar de apertura sintética (SAR) es una de las aplicaciones clave para la seguridad marítima. Comparado con imágenes SAR de un solo canal, los datos SAR polarimétricos (PolSAR) contienen información completamente polarizada, lo que facilita una mejor discriminación entre objetivos, ruido marino e interferencias. Por lo tanto, se han estudiado muchos métodos de detección de barcos basados en el mecanismo de dispersión polarimétrica. Para hacer frente a las falsas alarmas causadas por la existencia de objetivos fantasma, resultado de ambigüedades de azimuth e interferencias de lóbulos laterales, se propone un filtro de muesca polarimétrico modificado (PNF) para la detección de barcos PolSAR. En el método propuesto, se utiliza el tercer autovalor obtenido por la descomposición de autovalor-autovector de la matriz de covarianza polarimétrica para construir un nuevo vector de características. Luego, se puede calcular la potencia del objetivo para construir el detector PNF modificado. Por un lado, la tasa de detección de objetivos de barcos puede mejorarse mediante el contraste objetivo-ruido. Por otro lado, las falsas alarmas resultantes de las ambigüedades de azimuth y los lóbulos laterales pueden reducirse en cierta medida. Los resultados experimentales basados en tres conjuntos de datos PolSAR AIRSAR C-band demostraron la capacidad del detector PNF propuesto para mejorar el rendimiento de detección mientras se reducen las falsas alarmas. Específicamente, la figura de mérito (FoM) del método propuesto es la más alta entre los enfoques comparativos con resultados del 80%, 100% y 100% para los conjuntos de datos probados, respectivamente.