测绘学报2024,Vol.53Issue(4) :610-619.DOI:10.11947/j.AGCS.2024.20230281

基于卷积神经网络的快速SAR自聚焦方法

Fast SAR autofocus based on convolutional neural networks

刘志 杨淑媛 于子凡 冯志玺 高全伟 王敏
测绘学报2024,Vol.53Issue(4) :610-619.DOI:10.11947/j.AGCS.2024.20230281

基于卷积神经网络的快速SAR自聚焦方法

Fast SAR autofocus based on convolutional neural networks

刘志 1杨淑媛 1于子凡 1冯志玺 1高全伟 1王敏2
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作者信息

  • 1. 西安电子科技大学人工智能学院智能感知与图像理解教育部重点实验室,陕西西安 710071
  • 2. 西安电子科技大学电子工程学院雷达信号处理全国重点实验室,陕西西安 710071
  • 折叠

摘要

自聚焦是SAR高分辨率成像的关键技术.然而,传统的SAR自聚焦方法均需要迭代多次,实时性差,不适合在轨处理.本文提出了一种基于卷积神经网络的在轨快速SAR自聚焦方法(CNN-AF),该方法采用卷积神经网络来学习失焦图像到聚焦图像的映射,主要用于校正方位向的相位误差,由于在测试阶段该方法无须迭代和调整参数,因此该方法实时性好,更加适用于在轨处理.在真实SAR数据上的试验结果表明,本文方法具有较高的聚焦质量和聚焦速度.

Abstract

Autofocus is a key technology for high-resolution synthetic aperture radar imaging.However,traditional SAR auto-focus methods require too many iterations,have low computational efficiency,and are unsuitable for on-orbit processing.This paper proposes a fast SAR autofocus method based on convolutional neural networks.This method utilizes CNNs to learn the mapping from defocused images to focused images,mainly designed to correct the azimuth phase errors.It has a real-time per-formance and is more suitable for on-orbit processing since it does not need to iterate or adjust parameters in the testing phase.Experimental results on real SAR data show that our proposed method has the highest focusing quality and speed.

关键词

卷积神经网络/SAR/相位误差/自聚焦

Key words

convolutional neural networks/SAR/phase error/autofocus

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基金项目

国家自然科学基金(62171357)

国家自然科学基金(U22B2018)

国家自然科学基金(62276205)

国家自然科学基金(61906145)

陕西省科技厅自然科学基础研究计划面上项目(2023-JC-YB-524)

陕西省教育科学"十三五"规划(SGH18H350)

出版年

2024
测绘学报
中国测绘学会

测绘学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.602
ISSN:1001-1595
参考文献量31
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