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合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)作为一种利用微波成像的遥感测绘手段,具有全天时、全天候的突出特点,在环境监测、资源勘探、目标探测、军事侦察等领域有广泛的应用前景。阴影是SAR图像的黑色连通区域,是目标的重要特征之一,能够有效反映目标的几何形状。但是,高分辨率SAR图像的阴影边缘存在模糊,与背景区分度不大,给阴影特征的提取与分析带来困难。 研究SAR图像的阴影特征,对SAR图像理解与自动目标识别具有重要应用价值。为此,本文围绕阴影边缘的散焦现象展开了系统研究,主要工作和研究成果总结如下: 1.SAR图像的阴影边缘散焦机理研究。首次从回波模型、成像算法、误差分析、聚焦仿真等方面开展系统研究,通过分析散焦误差与成像参数的关系,在二次相位误差的基础上,建立了阴影边缘散焦误差模型,明确了影响散焦的成像环节和成像参数,弥补了散焦机理研究的空白。研究表明,高分辨率、长波长、大入射角、高目标高度的成像场景,阴影容易散焦;方位压缩是对阴影边缘成像质量影响最大的成像环节。 2.SAR图像体目标阴影边缘聚焦。针对现有阴影边缘聚焦算法无法适用于体目标的问题,提出了一种基于局部黄金分割法的体目标阴影边缘聚焦算法。该方法的特点与新颖之处在于:(1)利用CFAR检测算法对阴影边缘聚焦效果进行自动评价,并从中筛选最佳聚焦结果,无需人工判读阴影特征点;(2)阴影高度区间分段使用黄金分割法迭代,具有较高的处理效果和计算效率;(3)结果同时输出体目标阴影聚焦图像、阴影提取二值图像和目标高度估计值,并将阴影边缘聚焦、提取结果与原始SAR图像进行融合,弥补了传统边缘算法导致周围目标散焦的缺陷。