机载合成孔径雷达图像目标识别算法研究与应用

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1、摘要题目：机载合成孔径雷达图像目标识别算法研究与应用作者：岳伟导师：白瑞林教授专业：控制理论与控制工程近年来，随着SAR图像分辨率的逐步提高和微波遥感的广泛应用，基于机载微波图像的目标识别功能也越来越受到人们的重视，成为国内外研究的热点。SAR图像目标识别技术涉及了雷达原理、信号处理、电子电路和数字图像处理等多种领域。针对当前国内产品化应用较为欠缺、研究结论多局限于计算机仿真的特点，本课题从实际的SAR图像入手，结合具体产品研制需求，提出并实现了一种新型的实时识别系统方案。核心技术为基于TS201芯片的高性能DSP阵列，并以此为基础形成功能完整

2、的实时处理系统。该系统充分利用TS201内嵌的LinkPort接口构建分布式并行结构，选择G．1ink协议实现了记录接口的高速异步通信，构成稳定高效的硬件平台。在此平台上，针对SAR图像和待识别目标特征，使用线性滤波、Sobel算子和分水岭算法以及闭操作和全局阈值分别完成预处理、边缘分割、平滑和二值化，最终实现识别结果显示和记录。为便于产品调试和工程实施，还自主研制了PCI开发板卡。因此，划分为硬件、软件和开发工具设计三个部分，分阶段完成关键技术的研究。本文共分六章，依次对以上阶段进行详细的阐述：第一章阐述了课题的背景，对目标识别系统的现状和发

3、展趋势做了分析，提出课题的任务以及技术难点和创新点；第二章从整体结构上阐述了系统原理，分析了项目的需求，提出了设计方案和规划，并简要介绍了TS201等关键资源的选型和配置：第三章介绍了硬件平台的开发实现，详细说明了原理架构、硬件逻辑控制、外存访问、通信接口、菊花链响应、复位逻辑、时钟驱动等功能的设计步骤，对工程研制所关心的电源和热设计也进行了一定讨论；第四章介绍了识别算法的选择和优化过程，分别讨论了线性滤波、灰度拉伸、Sobel算子、分水岭算法、开／闭运算等经典算法在SAR图像上的处理效果，并对数据记录格式进行简要说明：第五章介绍了PCI开发板

4、卡的设计过程以及整个识别系统的测试过程，以特定SAR图像为例在该系统上实现了目标的有效识别和结果记录；最后一章对本系统的设计和开发心得进行了总结，为后继工作提供指导和借鉴。经过完整的系统测试和大量的图像实验，本课题研制的目标识别平台满足多种图像处理算法的实际工程需求，记录接口误码率小于10．9，为多传感器数据融合奠定了坚实的基础；软件算法实时性高、针对性强，可准确实现目标边缘的分割和记录，符合工程研制规范；另外，测试工具的开发研制也完善了工程应用手段，操作性强、灵活简便。因此，本设计充分满足产品研制的性能需求，易于工程实现，在实际使用中可靠、稳

5、定、高效，具有很高的工程推J“价值，应用前景广泛。关键词：TS201；LinkPort；G．1ink：目标识别Abstract、矾mtheimprovementofSARimagetechnologyandapplicationofmodernmilitarystrategy,therecognitionofSARimageareattractingincreasingattentionasahotresearchathomeandabroad．TherecognitionofSARimagetechnologyrelatestoradarth

6、eory,signalprocessing，electronandelectro-circuitanddigitalimageprocessing,etc．Ml嗍thelackoftheengineeringplatformintheresearchfieldandthelimitationoftheresearchconclusionbasedonthecomputersimulation，thispaperproposesanewreal-timerecognitionschemebasedonthepracticalengineering

7、research．Inviewoftheaboveissues．thispaperfocusesonresonabledistributionofthes仇lctIlr℃ofthehardwareandsoftwareoftargetidentification，andstrivetobuildanembeddedsystem谢tllstable，reliableperformance，efficientprocessing，andisfacilitatetorealize．TheresultisTS201meshtopologyarrayat

8、thecoreconstructionofimageprocessinghardwareplatform，whichprovideshigh-spee