在军用和民用领域,基于雷达传感器的海杂波背景下的目标检测问题是一个重点和难点问题。雷达工作在对海模式时,接收的回波中由地杂波、海杂波、海面目标回波等各种类型回波组成,十分复杂。为了避免以岛礁回波为代表的地杂波对后续海面目标检测的影响,使后续目标检测处理能够针对海洋区域,提高检测准确率和效率,在对整个海面进行目标检测之前,通过海陆分割算法将回波中的杂波划分为海杂波和地杂波显得十分必要。当前的海陆分割方法主要基于单帧雷达回波,鲜有基于多帧雷达回波的海陆分割算法,而基于单帧雷达回波的海陆分割算法存在由于数据样本有限导致的分割结果稳定性不高的问题,因此需要发展新型的海陆分割方法,而更多回波数据的使用通常是改善海陆分割方法性能的有效途径。本文主要研究基于多帧雷达回波特性的海陆分割算法,考虑到海洋回波序列间的相位为随机值,陆地回波序列间的相位具有强相关性这一呈现在相位上的差异,利用地杂波回波序列间相似性大于海杂波回波序列这一特性,从多帧雷达回波中提取相似性测度,分别基于实现多帧雷达回波的海陆分割。基于多帧雷达的回波特性提出了两种稳健的海陆分割算法。论文的内容可以概括如下:1、本论文首先对基于单帧回波特性的海陆分割方法及与本文提出海陆分割方法有关的图像分割算法进行简单介绍。回顾了三种传统的图像分割方法,即基于阈值、边缘、聚类的图像分割方法,并分析了这些算法的优缺点。2、本论文针对基于单帧雷达回波的海陆分割方法不稳定的问题,提出了一种基于多帧雷达回波特性的海陆分割方法。雷达回波中,陆地回波相位序列相似性大于海洋回波相位序列,因此,若将多帧回波中,同距离单元同波位分辨单元视为无向图的点集,将其分为两类,地杂波相位序列损失的权重将大于海杂波,则损失的权重可作为测度来刻画探测场景中海杂波和地杂波之间的差异。通过谱聚类算法中的RatioCut算法计算得到该测度。并利用K-means算法将测度分为两类,得到海陆初分割结果,再通过形态学对初分割结果进行完善,得到最终的海陆分割结果。所提方法不需要设置阈值即可对探测场景进行海陆区域分割。并且通过某雷达实测数据验证,该方法可以获得比原始的基于单帧数据区分方法更好的海陆分割结果。3、本论文基于迭代的思想,利用迭代多帧回波相位协方差的方式,实现了一种快速的基于多帧回波的海陆分割方法。该方法首先利用多帧回波之间陆地杂波和海洋杂波协方差上的差异,通过直方图双峰法得到阈值,从而区分陆地区域和海洋区域。其次,多帧回波数据通过杂波图方式迭代,得到稳定的海陆分割结果。在连续扫描周期中,Hausdorff距离被用来评价算法性能。通过某雷达实测数据验证,该方法也可以获得比原始的基于单帧数据的区分方法更好的海陆分割结果。