基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的中期報(bào)告

基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的中期報(bào)告一、項(xiàng)目背景合成孔徑雷達(dá)（SyntheticApertureRadar，SAR）是一種主動(dòng)微波遙感技術(shù)，具有全天候、全天時(shí)、全天候、直接探測(cè)地物內(nèi)部信息以及所涉及的縱深感應(yīng)能力，因而被廣泛應(yīng)用于資源勘察、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事偵察等領(lǐng)域。但是，由于SAR成像需要進(jìn)行大量的計(jì)算和存儲(chǔ)，并且需要時(shí)間成為極微小的分辨率，因此常常面臨計(jì)算和存儲(chǔ)問(wèn)題，而且在實(shí)際應(yīng)用中不可避免的出現(xiàn)少樣本問(wèn)題、采樣率低等現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致SAR圖像的質(zhì)量下降，因此如何提高SAR圖像的質(zhì)量就成為了研究的熱點(diǎn)。在SAR圖像重構(gòu)過(guò)程中，壓縮感知技術(shù)被應(yīng)用于解決少樣本問(wèn)題、采樣率低以及提高圖像壓縮比等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)SAR圖像中的重要信息進(jìn)行有損壓縮的方式，壓縮感知可以實(shí)現(xiàn)從少量的采樣數(shù)據(jù)中重構(gòu)出完整的SAR圖像，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)較好的復(fù)原效果。基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的核心是利用稀疏變換進(jìn)行信號(hào)的壓縮和重構(gòu)。稀疏變換指的是將信號(hào)由時(shí)間域或空間域轉(zhuǎn)換到另一組正交基中，該正交基中每個(gè)信號(hào)都很少有非零系數(shù)，即該信號(hào)是稀疏的，通過(guò)代表稀疏信號(hào)系數(shù)的非零系數(shù)減小信號(hào)的維數(shù)和空間/時(shí)間相關(guān)性來(lái)壓縮信號(hào)。因此，基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的關(guān)鍵在于找到一組適合該場(chǎng)景的稀疏表示方式，從而減少SAR圖像中不必要的信息，從而達(dá)到降低采樣率和提高重構(gòu)效果的目的。二、項(xiàng)目進(jìn)展1.文獻(xiàn)綜述和資料查找在已有的文獻(xiàn)和研究資料中，我們結(jié)合不同的數(shù)據(jù)、算法和優(yōu)化技術(shù)對(duì)基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法進(jìn)行了詳細(xì)的梳理和研究。目前我們已閱讀了30余篇與本課題相關(guān)的論文和資料，并通過(guò)文獻(xiàn)綜述和資料查找總結(jié)出了壓縮感知在SAR圖像重構(gòu)領(lǐng)域的不同應(yīng)用場(chǎng)景、不同算法和優(yōu)化技術(shù)，以及其中的優(yōu)缺點(diǎn)等內(nèi)容。2.數(shù)據(jù)收集和處理為了實(shí)現(xiàn)基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的研究，我們需要收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行比較和測(cè)試。目前我們已經(jīng)獲取了多組SAR圖像數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理和格式轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的規(guī)范化和統(tǒng)一處理。3.算法分析和實(shí)現(xiàn)在對(duì)已有文獻(xiàn)和資料進(jìn)行詳細(xì)的梳理和研究的基礎(chǔ)上，我們對(duì)其中的不同算法和優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行了分析和實(shí)現(xiàn)。目前，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了幾種基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證。4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果分析為了驗(yàn)證基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法的有效性和實(shí)用性，我們?cè)O(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和比較進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證。目前，我們已經(jīng)完成了多組實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析和結(jié)果比較。三、下一步工作計(jì)劃1.改進(jìn)算法和優(yōu)化技術(shù)目前我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了幾種基于壓縮感知的SAR圖像重構(gòu)方法，但是針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和算法的優(yōu)缺點(diǎn)還有待進(jìn)一步改進(jìn)和深入研究。因此，下一步我們將針對(duì)已有的算法和優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。2.進(jìn)行更多和更深入的實(shí)驗(yàn)在對(duì)已有算法和優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和深入研究的同時(shí)，我們還將進(jìn)行更多和更深入的實(shí)驗(yàn)，以便更好地比較和驗(yàn)證不同算法和優(yōu)化技術(shù)的效果和優(yōu)缺點(diǎn)。3.提高文獻(xiàn)綜述和研究水平在下一步的工作中，我們還將繼續(xù)關(guān)