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基于精细极化分解的PolSAR车辆目标检测方法

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中国科学：信息科学 2024年第6期54卷 1516-1532页

作者：全斯农段颜翠王威邢世其徐振海肖顺平国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室长沙410073 国防科技大学电子科学学院自动目标识别国防科技重点实验室长沙410073

极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar,PolSAR)能够获取目标丰富的极化信息,在人造目标的散射机理解译和检测、分类、识别等领域发挥着重要的作用.PolSAR车辆目标检测对环境侦察监视、道路交通监管等应用来说尤为关... 详细信息

极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar,PolSAR)能够获取目标丰富的极化信息,在人造目标的散射机理解译和检测、分类、识别等领域发挥着重要的作用.PolSAR车辆目标检测对环境侦察监视、道路交通监管等应用来说尤为关键.不同于海上的舰船目标,车辆目标所处的地面背景包括草地、树木、建筑、道路等,背景杂波较为复杂,人造杂波干扰较强,这给PolSAR车辆目标的检测带来了一定的挑战.车辆目标散射机理的准确解译是后续极化特征提取和目标检测方法设计的基础.为了准确描述车辆目标的散射行为,本文构建了旋转二面角散射模型,并由此提出了一种精细五分量极化分解方法.在此基础上,通过分析车辆目标与其地面背景的散射特性差异,本文提出了一种散射功率复合特征检测器,用于车辆目标的检测.在两景实测无人机载SAR数据上的实验结果证明,本文方法能够显著提高车辆目标处的目标杂波比(target-to-clutter ratio,TCR),获得了优异的检测性能.此外,本文方法能够保留车辆目标完整的轮廓和细节信息,有助于后续的分类、识别等应用.

关键词：极化合成孔径雷达车辆目标检测旋转二面角散射精细极化分解散射功率复合特征

联合数学规划策略和精细极化分解的极化SAR舰船目标检测

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中国科学：信息科学 2023年第3期53卷 585-605页

作者：邢世其全斯农范晖王威黄大通李永祯王雪松国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室长沙410073 中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 国防科技大学电子科学学院长沙410073

由于人造目标具有方位多变和结构复杂等特点,设计具有强泛化、易分辨的特征来实现极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标精准检测是一个非常有挑战性的问题.受数学规划思想的启发,在基于物理模型的极化分解框架下,本文设... 详细信息

由于人造目标具有方位多变和结构复杂等特点,设计具有强泛化、易分辨的特征来实现极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标精准检测是一个非常有挑战性的问题.受数学规划思想的启发,在基于物理模型的极化分解框架下,本文设计了一种散射贡献组合特征检测器用于检测极化SAR舰船目标.一方面,利用类差倒数变换和sigmoid函数变换,首先构造了一种旋转二面角散射模型,它能充分反映由方位变化所导致的同极化和交叉极化响应之间的快速转变.结合类偶极子混合散射模型,以及通过设计基于根的判别式的模型求解策略,随后提出了一种极化信息完全利用的八成分目标分解方法,它能够有效刻画舰船目标的局部结构散射并显著改善体散射过估问题.另一方面,通过分析舰船目标不同散射机理的分布显著特性,以及舰船目标相对海杂波的散射独有特性,利用线性及非线性运算等数学规划策略,首先设计了一种稳健的散射贡献组合器特征.随后将该特征与保护滤波器结合,进一步增强其分辨能力以实现最终的舰船目标检测.实验利用不同实测极化SAR数据对所提方法进行了定性和定量验证,结果表明该方法优于现有的其他舰船目标检测方法,检测品质因素最高可达0.96.

关键词：极化合成孔径雷达舰船目标检测数学规划策略精细极化分解散射贡献组合器

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极化SAR图像变化检测技术

极化SAR图像变化检测技术

作者：全斯农国防科学技术大学

学位级别：硕士

极化合成孔径雷达（Polarimetric Synthetic Aperture Radar,PolSAR）的出现,在传统合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）优势的基础上,实现了对地物的多极化测量,为变化检测技术的发展提供了多维的数据支持。本文以“极化SAR... 详细信息

极化合成孔径雷达（Polarimetric Synthetic Aperture Radar,PolSAR）的出现,在传统合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）优势的基础上,实现了对地物的多极化测量,为变化检测技术的发展提供了多维的数据支持。本文以“极化SAR图像变化检测技术”为课题,对单极化SAR变化检测算子进行了定量评估,针对地物的散射机制,研究了多极化SAR图像变化检测技术,论文结构主要安排如下:（1）传统SAR图像变化检测评价方法仅仅针对少量单波段单极化图像进行对比评估,其数据依赖性太强,并且缺乏有效的论证,无法在“广义角度”评价算法的优劣。针对这一问题,本文以HH极化MSTAR（Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition）SAR数据集为实验对象,在大容量数据的基础上对经典SAR变化检测算子进行了定量评估。首先,利用变化检测算子来对测试样本与训练样本集产生差异数据集;而后,通过获得差异数据集中最小变化所对应的训练样本类型,来与测试样本进行目标类型匹配;最后,通过目标识别率来定量地评估各种经典变化检测算法的性能。实验结果表明,该方法可以避免变化判决中的阈值选取过程,能够高效客观地评价SAR变化检测算子。（2）利用地物散射机制的特点,提出了一种基于三种散射模型的极化SAR图像变化检测方法。首先,对地物目标建立体散射、表面散射、二次散射这三类模型,利用精制极化Lee滤波器对每类散射机制的协方差矩阵进行滤波,实现地物的粗检测;然后,利用复Wishart距离算子来测量同类地物之间的“变化距离”;最后,通过手动试差法（Manual Trial-and-Error Procedure,MTEP）来得到最终的变化掩膜。基于散射机制模型的极化SAR图像变化检测,体现了先分类后检测这一原则,能够很好地剔除虚警与漏警,同时复Wishart距离算子能够不受图像统计特征的制约,故而可以很好地保留细节信息,从而使得变化检测的结果更加精细与准确。（3）三种散射模型在应用时一般假设地物目标是服从反射对称性的,但反射对称性条件下,某些散射单元的协方差矩阵的相干项可能会出现零的情况。针对这一现象,提出了一种基于四种散射模型的极化SAR图像变化检测方法。首先,在对散射中心分解成三种模型的基础上,再引入一个螺旋体分量,而后,仍然采用精制极化Lee滤波器以及复Wishart距离算子来获取最后的二值图像。实验结果表明,螺旋体分量的引入能够有效地抑制人造目标的干扰,并且能够摒除某些奇异点散射功率出现负值的情况,同时还能有效地保留图像的细节,很好地解决了部分相干项出现为零这一问题。

关键词：极化合成孔径雷达图像性能评估散射机制极化协方差矩阵精制极化Lee滤波复Wishart距离手动试差法反射对称性

SAR图像独立极化方位角整合的极化目标分解法

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测绘学报 2023年第12期52卷 2141-2153页

作者：李能才胡粲彬王威全斯农项德良北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 北京化工大学软物质科学与工程高精尖创新中心北京100029

基于物理模型的极化目标分解方法由于其物理意义明确且易于实现,成为了极化SAR非相干极化目标分解的主流方法之一,然而这类方法在大方位角城市建筑区域往往存在体散射过估计和散射机制模糊问题,为此,本文提出了一种基于独立极化方位角... 详细信息

基于物理模型的极化目标分解方法由于其物理意义明确且易于实现,成为了极化SAR非相干极化目标分解的主流方法之一,然而这类方法在大方位角城市建筑区域往往存在体散射过估计和散射机制模糊问题,为此,本文提出了一种基于独立极化方位角整合的六分量极化目标分解方法。该方法不再采用极化方位角补偿的策略,而是引入3个独立的极化方位角分别对偶次散射模型、偶极子模型和四分之一波模型进行描述,得到了更一般的改进的偶次散射模型、广义偶极子模型及广义四分之一波模型。本文方法简化了表面散射模型和偶次散射模型,在降低未知变量的同时,有效地解耦了各散射分量;所采用的6种模型完全解释极化相干矩阵的9个元素,充分利用了极化相干矩阵信息;分析了极化相干矩阵主对角线元素的旋转不变性,利用该性质避免了极化方位角参与计算,同时分解过程避免了除法导致的计算异常,保证了极化分解结果的稳定性。利用GF-3和UAV SAR全极化数据进行试验,试验结果表明,本文方法能够在保证森林植被、海洋水体等自然区域的主导散射正确提取的情况下,有效地改善城市建筑特别是大方位角建筑区域的体散射高估问题,总体分解结果更为符合实际地物散射过程。

关键词：极化相干矩阵极化目标分解极化散射机制体散射过估独立极化方位角

一种基于精细极化目标分解的舰船箔条云识别方法

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雷达学报（中英文） 2021年第1期10卷 61-73页

作者：全斯农范晖代大海王威肖顺平王雪松国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂环境效应国家重点实验室长沙410073 中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 国防科技大学电子科学学院长沙410073

用于干扰舰船目标的箔条云通常具有与舰船目标相近的尺寸和雷达散射截面积,这使得舰船与箔条云的识别成为一个非常有挑战性的问题。该文提出一种基于精细极化目标分解的识别方法。为了能够有效地识别舰船目标与箔条云,该文首先结合3种... 详细信息

用于干扰舰船目标的箔条云通常具有与舰船目标相近的尺寸和雷达散射截面积,这使得舰船与箔条云的识别成为一个非常有挑战性的问题。该文提出一种基于精细极化目标分解的识别方法。为了能够有效地识别舰船目标与箔条云,该文首先结合3种精细化散射模型,提出了一种基于精细散射模型的七成分分解方法。通过这种分解方法可以有效地刻画舰船目标的散射特性。为了将舰船与箔条云的极化特性进行有效的对比和区分,该文根据分解得到的散射成分贡献构造了一个稳健的散射贡献差特征。最后,通过将构造的散射贡献差与极化散射角结合,构造了新的特征矢量并利用支持向量机实现了最终的识别。实验利用仿真和实测的极化雷达数据对所提方法进行了验证,结果表明该方法优于现有的其他方法,并能够达到最高98%的正确识别率。

关键词：舰船识别箔条云干扰精细化极化分解

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利用多尺度融合的SAR图像变化检测方法

信号处理 2016年第4期32卷 430-437页

作者：全斯农崔莹熊博莅匡纲要国防科学技术大学电子科学与工程学院信息工程系湖南长沙410073

为充分利用图像的细节信息,提高变化检测算法的鲁棒性和稳健性,本文融合了多个尺度间的特征,提出了一种自适应SAR图像变化检测方法。首先采用小波函数对对数比差异图进行多尺度分解,而后采用独立重构的方式,得到不同尺度下的重构图像。... 详细信息

为充分利用图像的细节信息,提高变化检测算法的鲁棒性和稳健性,本文融合了多个尺度间的特征,提出了一种自适应SAR图像变化检测方法。首先采用小波函数对对数比差异图进行多尺度分解,而后采用独立重构的方式,得到不同尺度下的重构图像。接着采用均值循环迭代分割算法,以甄别变化区域与未变化区域。最后将不同尺度下的判别结果,采用马尔科夫随机场融合的方式,来获取最终的变化二值图。通过对不同尺度下的图像进行融合,该方法不仅有效地利用了尺度信息,而且对边缘的检测更加细致。实验结果表明该算法能够有效地提高SAR图像变化检测的精度和鲁棒性。

关键词：独立重构均值循环迭代分割多尺度融合变化检测

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喜看琼剧添新色——评琼剧《路博德》

戏剧文学 2024年第3期 106-110页

作者：姜斯健李江全吉林水利电力职业学院吉林省艺术研究院

2023年海南省琼剧院成功创编了以史为源、具有海南精神的琼剧《路博德》。该剧的家国大义情怀与海南故事、海南地域特色、时代时尚元素的融合,它的综合艺术与思想内涵的完美结合,精准地体现出《路博德》所要传达的思想内涵和民族团结的... 详细信息

2023年海南省琼剧院成功创编了以史为源、具有海南精神的琼剧《路博德》。该剧的家国大义情怀与海南故事、海南地域特色、时代时尚元素的融合,它的综合艺术与思想内涵的完美结合,精准地体现出《路博德》所要传达的思想内涵和民族团结的时代精神。它对当下国土安全、国民安全、祖国统一、海南自贸港建设具有非凡的观照意义。

关键词：琼剧《路博德》人物塑造地域特色当下观照

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新课标下高中物理实验教学优化创新路径

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 2024年第4期 117-120页

作者：农东全广西百色市那坡县那坡中学广西百色533900

物理作为一门建立在实验之上的学科,其所有的物理概念和知识都源于对实验的深入探索和分析,并且这些研究也必须借助于实验来检验和确认物理概念。所以,实验在整个物理课程的教授中起着至关重要的角色。新课标为高中的物理实验教育设定... 详细信息

物理作为一门建立在实验之上的学科,其所有的物理概念和知识都源于对实验的深入探索和分析,并且这些研究也必须借助于实验来检验和确认物理概念。所以,实验在整个物理课程的教授中起着至关重要的角色。新课标为高中的物理实验教育设定更严格的标准,然而现阶段的物理实验教育仍然面临一些挑战。如学生对于实验的热情并不浓厚,过于注重理论的讲解,对于实验的流程却疏于关注,以及在实验方面的创新性也相对较弱。因此,优化高中物理实验课程的质量极其关键。基于此,文章针对新课标下高中物理实验教学优化创新路径展开探讨。

关键词：新课标高中物理实验教学

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优质护理在小儿急性咽喉炎治疗中的应用

中国科技期刊数据库医药 2024年第3期 151-154页

作者：农斯婷平南县妇幼保健院广西贵港537300

研究优质护理在小儿急性咽喉炎治疗中的护理应用效果。方法平南县妇幼保健院儿科门诊部接诊的急性咽喉炎患儿中抽取500例,给予针对性治疗后,随机分2组,实施不同护理措施。对照组常规护理,观察组优质护理,将两种不同护理措施应用后的效... 详细信息

研究优质护理在小儿急性咽喉炎治疗中的护理应用效果。方法平南县妇幼保健院儿科门诊部接诊的急性咽喉炎患儿中抽取500例,给予针对性治疗后,随机分2组,实施不同护理措施。对照组常规护理,观察组优质护理,将两种不同护理措施应用后的效果评价。结果相比于对照组的护理应用效果,各项指标评价,观察组的护理有效率更高,对患儿的症状改善时间和住院时间更短,患儿的生活质量更高,患儿家属对护理服务的满意度更高,P<0.05。结论小儿急性咽喉炎治疗期间得到优质护理干预,对治疗效果可以起到显著提升的作用,从而缩短患儿的症状持续时间,提升患儿生活质量,具有推广价值。

关键词：优质护理小儿急性咽喉炎护理措施应用效果