题目：基于TBD的SAR图像中运动目标检测技术的研究

合成孔径雷达（SAR）是一种方位向和距离向分辨率都比较高的成像雷达系统。它是一种主动式遥感设备，可以不受天气及空间环境影响的全天时、全天候的成像；它包含多种散射信息，由于不同的目标往往具有不同的物理化学特性，由此可以满足各研究者的需求；它可以在太空或高空的任意位置进行有效地工作，并且能获得较高的分辨率和精度，扩大了SAR的应用范围。SAR的以上这些特点，使其应用更加广泛，以及是一种不可替代的遥感工具，引起了学者的广泛关注和重视。SAR在各方面都发挥着越来越重要的作用。目前，SAR图像中的静止目标检测以及成像研究比较成熟，许多学者亦对SAR图像中的运动目标检测进行积极的研究。对SAR图像中的运动目标进行检测无论在军事应用还是在民用中都具有重要的意义。本文即对SAR图像中的运动目标检测方法展开了研究。

针对于SAR图像中的运动目标检测，本文分析了跟踪前检测（DBT）技术和检测前跟踪（TBD）技术，由于TBD技术更适用于低信杂比情况，因此选取TBD算法检测SAR图像中的运动目标，其中实现TBD算法的方法有：基于动态规划（DP）方法、基于粒子滤波算法、匹配滤波算法。由于DP算法易实现，本文选用基于动态规划的检测前跟踪算法（DP-TBD）检测SAR图像中的运动目标。另外本文提出了一种新的方法-基于目标分割-形态学处理的方法，将其应用到运动目标的检测中。

本文主要内容包括：

1.首先对运动目标检测的两种常用的方法进行了分析，即跟踪前检测技术和检测前跟踪技术，主要从算法的基本思路的角度出发。其中介绍了DBT技术处理流程中的关键环节的算法，并分析了DBT技术的优点，以及应用于低信杂比环境下运动目标检测的局限性；介绍了TBD技术，包括TBD算法的实现方法及其之间的比较，指出本文选用的DP-TBD算法更适用于低信杂比环境下的运动目标检测。

2.给出了一种基于DP-TBD算法的SAR图像运动目标检测方法。首先介绍了运动目标的回波信号的仿真方法，其中包括运动目标的回波模型以及实现方法，本文利用距离时域脉冲相干法得到运动目标的回波信号。DP-TBD算法处理的是多帧数据，因此本文在将回波信号成像的过程中通过子孔径分割方法得到多帧子视图像，作为DP-TBD处理的数据。然后介绍了DP算法的基本原理、实现步骤以及适合SAR图像的状态转移集合，另外，针对DP-TBD算法存在的检测门限不易确定以及检测性能较弱的缺陷，提出了两种改进方法-基于状态加权的DP算法和基于后项关联的DP算法。最后将改进的DP-TBD算法应用到目标检测中，并给出了处理的整体框架流程以及实现步骤。对改进的算法的检测性能进行了仿真实验，并取得了有效的检测结果。

3.给出了一种基于目标分割-形态学处理的SAR图像运动目标检测方法。对此算法的实现流程中的关键环节进行了介绍，包括图像预处理、基于马尔科夫随机场（MRF）模型的图像分割以及形态学处理。在此部分中，针对MRF模型应用于SAR图像分割的缺陷，对其中的势函数进行了改进，通过实验证明此证明方法可以对SAR图像进行有效的分类。最后通过仿真实验证明了此算法可以有效地检测出SAR图像中的运动目标。