基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法

来源：信号处理杂志 2023年第9期北京时间：

作者：申文杰, 郅洁, 李洋, 林赟, 蒋雯, 王彦平

摘要：圆周扫描地基合成孔径雷达（Ground based Synthetic Aperture Radar， GBSAR）通过在竖直面做圆周旋转扫描，具备三维成像的重要优势。但是其圆周观测几何会产生强旁瓣，造成目标点云提取困难。目前未见圆周扫描GBSAR三维点云提取方法的相关研究，经典的双参数恒虚警率（Constant False Alarm Rate，CFAR）算法虽然能够提取三维点云，但需要对三维像不同高度逐层进行检测，由于强旁瓣的影响，无法准确提取三维点云。针对上述问题，本文提出基于掩膜投影和双参数CFAR的圆周扫描GBSAR三维点云提取方法，该方法利用掩膜投影和两次双参数CFAR实现强旁瓣影响下的点云精确提取。该方法首先对SAR三维图像应用最大值投影获取三视图，然后对三视图进行第一次双参数CFAR获取三视图掩膜；然后利用三视图掩膜投影，通过SAR三维像取交集去掉空间位置旁瓣，得到潜在目标区域数据；最后对潜在目标区域的数据应用第二次双参数CFAR实现点云提取。该方法利用实际数据进行实验，结果表明，所提方法与经典的双参数CFAR逐层检测算法相比，可更准确地提取出三维SAR图像目标点云。

关键词：圆周扫描地基合成孔径雷达, 恒虚警（CFAR）, 点云提取