基于后向散射场数据的舰船目标高分辨雷达成像技术
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运动舰船尾迹SAR成像的电磁散射机理和模型研究运动舰船尾迹SAR成像的电磁散射机理和模型研究摘要:合成孔径雷达(SAR)是一种具有高分辨率和大覆盖能力的远距离探测技术。
在海上监测中,运动舰船尾迹SAR成像对于实时监测和目标识别具有重要意义。
本文通过对运动舰船尾迹的电磁散射机理和模型进行研究,为运动舰船尾迹SAR成像提供理论依据和技术支持。
一、引言在现代军事作战中,舰船尾迹成为了一个重要的侦察目标。
传统的雷达侦察技术由于受到海雾、海浪等因素的影响而受限。
而运动舰船尾迹SAR成像技术则能够有效地克服这些限制,实时获取舰船尾迹的信息。
二、运动舰船尾迹的电磁散射机理运动舰船尾迹的电磁散射机理是实现SAR成像的基础。
舰船尾迹主要由水汽和微粒组成。
当雷达波照射到舰船尾迹时,电磁波与水汽和微粒产生相互作用,发生散射、吸收和传播。
由于水汽和微粒的散射特性不同,照射回波的电磁波幅度和相位也会受到影响,从而形成不同的散射图像。
三、运动舰船尾迹SAR模型研究为了更好地理解和模拟运动舰船尾迹的电磁散射机理,需要建立相应的数学模型。
研究者通过运动舰船尾迹的物理特性、雷达波的特性和电磁散射机理等因素,建立了基于物理原理的数学模型。
该模型考虑了舰船尾迹的几何形状、水汽和微粒的分布以及电磁散射特性等因素,能够较好地模拟舰船尾迹的散射特性。
四、运动舰船尾迹SAR成像技术运动舰船尾迹SAR成像技术的关键是如何对照射回波进行处理,实现目标的提取和识别。
在SAR成像中,常用的方法有定焦成像和病态矩阵解算等。
通过这些方法,能够从复杂的背景中提取出运动舰船尾迹的信息,并实时获取目标位置、形状和速度等重要参数。
五、运动舰船尾迹SAR成像的应用前景运动舰船尾迹SAR成像技术在海上监测和军事侦察中具有广阔的应用前景。
通过实时获取舰船尾迹的信息,能够进行实时监测和目标识别,提高海上监测和作战效果。
此外,该技术还可以用于海上灾害监测和环境调查等方面。
基于RCS统计特征的船舶目标识别方法
纪永强;刘通;徐高正;石宇豪;张玉萍;杨金鸿
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2018(040)007
【摘要】雷达散射截面(RCS)是衡量船舶目标散射特性的重要参数,是雷达进行船舶目标分类识别最有效的电磁频谱特性.但船舶目标结构、形状复杂,电磁散射机理复杂,同时受雷达探测角度及所在海域电磁环境等因素的影响,船舶的RCS呈现明显的起伏变化特性.本文对不同工况下船舶RCS测量数据进行统计特征描述,并采用BP神经网络进行船舶识别.结果表明,该方法取得了较好的试验结果,可实现对若干工况下不同类型的船舶精准识别.
【总页数】4页(P129-132)
【作者】纪永强;刘通;徐高正;石宇豪;张玉萍;杨金鸿
【作者单位】中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190;中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190;中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190;中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190;中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190;中国船舶工业系统工程研究院,北京 100190
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
【相关文献】
1.基于自适应径向基网络的舰船RCS统计特征识别方法 [J], 张建强;汪厚祥;赵霁红;高世家
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4.基于RCS序列动态特性的弹道目标识别方法 [J], 何栿
5.基于统计特征的水下目标一维距离像识别方法研究 [J], 卢建斌;张云雷;席泽敏;张明敏
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基于DRFM的高分辨雷达扩展目标回波仿真技术
那洪祥
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2017(032)004
【摘要】介绍了一种基于DRFM的高分辨雷达扩展目标回波信号仿真方法,该方法将舰船等复杂目标视为扩展目标,其雷达回波信号可以看作扩展目标各散射中心产生的回波信号的叠加.应用该技术产生的模拟目标回波信号和假目标干扰信号,由于携带雷达发射信号和照射目标特征信息,能顺利进入末制导雷达接收机,仿真效果优于一般常规仿真技术.
【总页数】5页(P347-350,364)
【作者】那洪祥
【作者单位】91913部队,辽宁大连116041
【正文语种】中文
【中图分类】TN958
【相关文献】
1.基于宽带DRFM的雷达面目标回波模拟技术 [J], 肖汉波;张长青
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舰船雷达成像技术研究舰船雷达成像技术是指利用雷达设备对海洋或空中目标进行成像分析,旨在实现对目标的全方位、高清晰度、多角度分析。
这种技术可以提供各种有用信息,对舰船安全、导航、海上交通管理、海洋资源勘探等领域均有重要的应用价值。
一、舰船雷达成像技术的研究方向1. 硬件技术:包括雷达发射电路、接收电路、信号处理电路、控制系统等一系列硬件部分。
该方向主要关注雷达设备的实现与优化,提升设备的灵敏度和性能,实现对目标更细致的分析和识别。
2. 信号处理技术:主要是对雷达信号进行处理和分析,包括信号的滤波、处理、增强、纠正等一系列操作,以提高信号的准确性和可靠性,为目标成像提供优质的信号源。
3. 成像算法技术:为雷达成像提供最优化的计算模型和算法。
该方向主要关注雷达成像算法的优化和改进,以实现更加精确、稳定和高效的目标成像结果。
二、舰船雷达成像技术的应用领域1. 航海安全:船舶雷达成像技术可以实现对船只和海洋障碍物的监控和预警,有效提高航行安全性。
2. 海上交通管理:通过雷达成像技术,可以实时监控海上交通情况,运用数据进行船舶调度和路径规划,协调船舶之间的交通流量,提高海上交通的运营效率。
3. 海洋资源勘探:利用雷达成像技术,可以对海底地形图进行制图和勘探,为海底资源的开发和应用提供科学依据。
4. 军事领域:舰船雷达成像技术可以为海上作战、雷达干扰和反制提供有力支持,提高海上实战能力。
三、舰船雷达成像技术研究的发展趋势1. 多功能性:未来的舰船雷达将会集成多种不同功能,如目标成像、导航、通讯等,实现智能化和自主化。
2. 网络化:雷达设备将逐渐实现网络化,通过多种通讯方式实现数据共享和交换,提升雷达设备的智能化程度和实战能力。
3. 高精度化:随着各种成像算法的不断优化和改进,雷达设备的成像精度将会大幅提升,对海洋目标的监测和识别将变得更加精准和可靠。
4. 技术融合:舰船雷达成像技术将会与其他领域的技术融合,如人工智能、机器视觉、大数据分析等,以实现更加高效和精准的目标成像分析。
SAR图像舰船目标检测与分类方法研究SAR图像舰船目标检测与分类方法研究摘要:合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)技术在海洋监测、军事侦察等领域具有重要的应用价值。
其中,SAR图像中的舰船目标检测与分类一直是研究的热点和难点。
本文针对这一问题展开研究,提出了一种基于深度学习的SAR图像舰船目标检测与分类方法,并进行实验验证。
关键词:SAR图像;舰船目标;目标检测与分类;深度学习1.引言合成孔径雷达技术利用雷达装置对航空器等运动物体发送射频波,通过接收回波并经过信号处理,可以形成高分辨率的雷达图像。
与光学图像和红外图像相比,SAR图像不受天气和光照条件的限制,适用于复杂环境下的目标检测和识别。
因此,SAR图像在军事、海洋监测等领域具有广阔的应用前景。
2.舰船目标的特征分析舰船目标在SAR图像中具有一些特定的特征。
首先,船体通常具有大而连续的背景散射,同时还存在尖峰回波和缺陷散射等现象。
其次,舰船目标具有各种各样的形状和大小,从大型军舰到小型渔船都可能出现在SAR图像中。
因此,基于这些特征进行舰船目标的检测与分类是一项具有挑战性的任务。
3.传统方法的不足传统的SAR图像舰船目标检测与分类方法通常基于阈值分割、纹理特征提取等手段。
然而,这些方法往往无法很好地处理舰船目标的各种特征,且对于目标的尺寸、形状变化较为敏感。
因此,需要采用更加灵活和有效的方法来解决这一问题。
4.基于深度学习的SAR图像舰船目标检测与分类方法深度学习是一种多层次、非线性的机器学习方法,具有较强的图像处理和模式识别能力。
本文提出了一种基于深度学习的SAR图像舰船目标检测与分类方法。
具体步骤如下:(1) 数据准备:收集一系列具有舰船目标的SAR图像,并进行人工标注得到目标的位置信息。
(2) 数据预处理:对SAR图像进行去噪、增强等预处理操作,以提升目标的可辨识性。
(3) 深度学习模型的构建:选择合适的深度学习模型,如卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN),并根据标注的目标位置信息进行训练。
舰船尾流后向散射光信号特征的判识方法梁瑞涛;张晓晖;屈武【摘要】为了自适应获得舰船尾流的有无信息以及距探测器的距离信息,基于海上采用激光探测目标船尾流所获得后向散射光信号的曲线特征,运用极小值筛选法对去噪平滑后的舰船尾流后向散射光信号进行了处理,准确获得了舰船尾流的有无信息以及距探测器的距离信息.同时,研究讨论了海上所测得的信号去噪后,与水体后向散射光信号按照最小均方误差准则进行拟合相减获得的纯尾流后向散射光信号,构造了纯尾流后向散射光信号的简单模型,并通过对其进一步的处理获得了尾流厚度相关信息.这一结果对尾流信息的判识是有帮助的.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2010(034)004【总页数】5页(P497-501)【关键词】傅里叶光学与光信号处理;舰船尾流;极小值筛选;后向散射【作者】梁瑞涛;张晓晖;屈武【作者单位】海军工程大学,光信息科学与技术教研室,武汉,430033;海军工程大学,光信息科学与技术教研室,武汉,430033;海军91388部队,湛江,524022【正文语种】中文【中图分类】O438.2引言尾流标注了舰船在水面运动的轨迹,在水面停留几十分钟,其长度可达几千米。
尾流的这一特征为探测、识别和跟踪提供了一种可能。
后向光尾流自导以其抗干扰能力强、作用距离远、命中率高等潜在优点而成为鱼雷非声自导研究领域中的热点问题[1-4]。
后向光尾流自导的核心技术是探测目标船气泡尾流的后向散射光,目标船尾流后向散射光信号中包含了尾流特征的重要信息,如有无尾流信息、距探测器的距离信息和尾流厚度信息,同时,通过进一步深入的处理,可大致获得探测器距离目标舰船的信息以及目标舰船的速度信息等,因此,控制下一步动作的关键在于对舰船尾流后向散射光信号进行识别和判断。
参考文献[5]中运用了矩形窗峰值分析算法。
该算法运用矩形窗口来对回波数据滑动处理,并设置了矩形窗高度和负向峰值阈值两个参量,在同时满足矩形窗口内的最小值小于负向峰值阈值、该最小值与矩形窗口两端数据的差值均小于矩形窗高度时,认定该最小值为负峰所在的极值点。
某型舰载机目标的ISAR成像算法研究
彭关弘烨;任新成;王玉清;赵晔;杨鹏举
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2024(47)7
【摘要】逆合成孔径雷达(ISAR)成像技术因其能够提供目标的高分辨率二维图像,已经成为军事侦察、地球观测和灾害监测等领域的重要工具,但是,由于目标的复杂运动,传统的ISAR成像方法往往会出现图像模糊和失真的问题。
距离多普勒(RD)算法通过对雷达回波数据进行二维傅里叶变换,可以有效地抑制目标的复杂运动对ISAR图像的影响,从而获得更清晰、更精确的图像,然而,在处理目标加速度和微动方面存在局限性。
文中首先说明了ISAR的成像原理,介绍了运动补偿中的包络对齐,在此基础上,提出一种改进的包络对齐方法,通过某卫星成像对该算法进行验证,证明了该方法的适用性和灵活性,运用改进的包络对齐方法对某型舰载机成像,发现该方法可以有效地提高ISAR图像的质量和分辨率。
【总页数】7页(P66-72)
【作者】彭关弘烨;任新成;王玉清;赵晔;杨鹏举
【作者单位】延安大学物理与电子信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52-34
【相关文献】
1.基于实测数据的机载毫米波ISAR舰船目标成像算法研究
2.基于改进型快速双线性参数估计的复杂运动目标ISAR成像
3.基于线性Bregman迭代类的多量测向量ISAR成像算法研究
4.基于乘积型高阶相位函数的复杂运动目标ISAR成像
5.舰船目标混合式SAR/ISAR成像算法研究
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基于ISAR的目标识别与成像算法研究ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar,逆合成孔径雷达)是一种基于雷达原理的成像技术,能够通过目标自身的回波信号,实现对目标的高精度识别和三维成像。
本文将对基于ISAR的目标识别与成像算法进行探讨和研究。
一、ISAR技术的原理介绍ISAR技术利用目标的运动和雷达的脉冲序列,通过合成孔径信号处理方法,实现对目标的高分辨率成像。
其核心原理是目标在雷达接收信号中的挥发斑校正,通过消除由于目标自身运动造成的频率模糊,提取出目标的细节特征。
ISAR成像与传统的合成孔径雷达(SAR)成像不同,ISAR成像的合成孔径主要来自目标的径向运动。
二、ISAR目标识别与成像算法研究1. 主成分分析(PCA)算法主成分分析是一种常用的ISAR目标识别与成像算法。
该算法通过对雷达回波数据进行矩阵分解,提取出其中具有最大能量和方向的主成分,并利用主成分重建目标的ISAR图像。
PCA算法能够有效地抑制噪声,并提高目标的信噪比。
2. 紧凑支配集(CED)算法紧凑支配集算法是一种基于ISAR的目标识别与成像算法,通过对反射信号的三维空间重新采样,提取出目标的散射特征,实现目标的识别和成像。
CED算法能够在高噪声环境下有效地提取目标的特征,具有较好的鲁棒性。
3. 神经网络算法神经网络算法是一种基于ISAR的目标识别与成像的深度学习方法。
通过训练多层神经网络,提取目标的非线性特征,并实现对目标的分类和识别。
神经网络算法能够处理复杂的ISAR数据,具有较高的识别精度和稳定性。
4. 多通道处理算法多通道处理算法是一种利用多个接收通道对ISAR数据进行处理的方法。
通过融合多个通道的信息,提高目标的分辨率和信噪比,并实现对目标的准确识别和成像。
多通道处理算法能够克服单通道ISAR在目标特征提取方面的限制,提高成像的精度和稳定性。
三、ISAR目标识别与成像的应用领域1. 军事领域ISAR目标识别与成像技术在军事领域中具有重要的应用价值。
基于高分辨率光学遥感图像的港口船舶检测技术研究
港口船舶检测技术是港口管理和航运安全的关键一环。
随着高分辨率光学遥感图像的广泛应用,基于该技术的港口船舶检测研究也逐渐兴起。
高分辨率光学遥感图像具有较高的空间分辨率和丰富的信息内容,可以提供细节丰富的港口船舶图像。
因此,利用高分辨率光学遥感图像开展船舶检测研究,具有重要的实际应用价值。
在港口船舶检测技术研究中,首先需要进行图像预处理。
由于图像中存在光照、阴影和噪声等干扰因素,因此需要对图像进行增强、去噪和校正等处理,以提高船舶目标的可见性和识别准确性。
其次,基于高分辨率光学遥感图像的港口船舶检测技术需要进行目标检测和识别。
目标检测是指在图像中自动寻找和定位感兴趣的船舶目标,而目标识别则是对检测到的船舶目标进行分类和识别。
传统的目标检测和识别方法主要依靠手工设计的特征和分类器,但随着深度学习的兴起,基于深度学习的目标检测和识别方法在港口船舶检测中也取得了显著的效果。
最后,基于高分辨率光学遥感图像的港口船舶检测技术还需要进行目标跟踪和轨迹分析。
目标跟踪是指在连续的图像序列中追踪船舶目标的位置和运动状态,而轨迹分析则是对船舶目标的
运动轨迹进行分析和研究。
这些信息对于港口船舶管理和航运安全有着重要的意义。
总之,基于高分辨率光学遥感图像的港口船舶检测技术研究是当前热门的研究方向之一。
通过对图像的预处理、目标检测和识别、目标跟踪和轨迹分析等步骤的研究,可以提高港口船舶的管理效率和航运安全水平。
未来,随着技术的不断进步和数据的不断丰富,这一领域的研究将会取得更加显著的成果。
高分辨率SAR成像处理技术研究一、本文概述随着遥感技术的不断发展,合成孔径雷达(SAR)作为一种主动式微波成像技术,已成为获取地面信息的重要手段。
SAR成像处理技术是SAR系统的核心技术之一,其目标是通过对回波信号的处理,获得高质量、高分辨率的SAR图像。
高分辨率SAR图像具有丰富的地物信息,对于军事侦察、地形测绘、城市规划、灾害监测等领域具有重要价值。
因此,研究高分辨率SAR成像处理技术具有重要意义。
本文旨在探讨高分辨率SAR成像处理技术的相关理论和方法,包括SAR成像的基本原理、成像处理流程、关键算法以及最新进展等方面。
本文将对SAR成像的基本原理进行介绍,包括SAR系统的基本构成、信号传播特性以及成像原理等。
本文将详细阐述SAR成像处理流程,包括预处理、成像算法、后处理等步骤,并对每个步骤中的关键技术和方法进行深入分析。
本文还将对高分辨率SAR成像处理中的一些关键问题,如运动补偿、相位校正、多视处理等进行讨论,并提出相应的解决方案。
本文将介绍高分辨率SAR成像处理技术的最新进展和发展趋势,以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
通过本文的研究,旨在为高分辨率SAR成像处理技术的发展和应用提供理论支持和技术指导,推动SAR成像技术的不断创新和发展。
二、高分辨率SAR成像基本原理合成孔径雷达(SAR)是一种主动式微波成像雷达,它利用合成孔径原理实现高分辨率的二维地面成像。
高分辨率SAR成像技术的基本原理涉及信号的发射、接收、回波信号的处理以及图像的生成等多个环节。
在SAR成像过程中,雷达平台(如卫星、飞机等)以一定的速度沿飞行轨迹移动,同时发射宽带微波信号并接收地面目标的后向散射回波。
由于雷达与地面目标之间的距离、目标自身的散射特性以及地表地形等因素的影响,接收到的回波信号会包含目标的位置、形状、散射特性等信息。
为了实现高分辨率成像,SAR系统需要对接收到的回波信号进行一系列复杂的处理。
这包括距离压缩、多普勒处理、方位向压缩等步骤。
isar原理ISAR是Inverse Synthetic Aperture Radar的缩写,即逆合成孔径雷达技术。
它是一种利用目标本身运动产生的雷达信号的多普勒频移信息来实现雷达成像的高分辨率技术。
ISAR成像技术主要适用于大型目标(如舰船、飞机、卫星等)的目标识别和特征提取,被广泛应用于军事和民用领域。
下面我们来详细了解一下ISAR原理。
ISAR成像主要依靠多普勒频移信息进行图像重建。
普遍认为,当目标具有几何尺寸时,从目标反射回的雷达信号中会产生多普勒频移。
多普勒频移是指对于具有相对运动的两个物体,接收到的信号频率会随时间而改变。
这个频率的变化量与目标的相对运动速度以及雷达波长有关。
因此,在ISAR雷达成像过程中需要发射一系列不同频率的信号,从而得到相应的多普勒频移信息。
从这些多普勒频移信息中,可以计算出目标的各个部位在不同时间内的位置和运动状态,进而实现雷达信号成像。
ISAR成像的另一个重要原理是合成孔径雷达(SAR)成像。
SAR现在已经成为一种实现雷达成像技术的成熟技术。
SAR技术可以生成高分辨率的雷达图像,并且与雷达的光学成像方式相比,具有更高的容忍度。
ISAR成像技术利用的也是SAR的成像原理,通过合成孔径雷达的合成孔径方式,将目标的各个部位形成的散射数据合成一幅高分辨率的目标图像。
合成孔径方式不仅可以增加观测的时间和距离,而且还允许使用更长的雷达波长,从而提高成像的分辨率。
这种合成孔径效应可以通过处理来进行后期处理,以获得高分辨率的图像。
总之,ISAR技术是一种基于雷达成像的高分辨率目标成像技术。
它可以通过多普勒频移信息来获取目标的不同运动状态,实现目标的成像。
同时,ISAR技术利用了合成孔径雷达的技术,可以获得高分辨率目标图像。
目前,这种技术已经广泛应用于军事领域,提高了对目标的识别和特征提取的精度和可靠性。
isar成像用途ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像是一种用于获取高分辨率雷达图像的技术。
与传统雷达成像不同,ISAR利用雷达和目标相对运动的特点,通过组合多个回波信号的相位和振幅信息,对目标进行逐点成像,从而提供目标的细节结构和形状信息。
ISAR成像在军事和民用领域都有广泛的应用。
在军事领域,ISAR成像被广泛应用于目标识别和目标分类任务。
它可以为雷达系统提供高分辨率的目标图像,从而帮助军事指挥员迅速判断目标的类型和状态,以做出相应的应对措施。
此外,ISAR还可以用于目标的运动分析和目标的特性提取,对于实施目标追踪和打击任务具有重要意义。
在民用领域,ISAR成像也被广泛应用于航空、航天和海洋领域。
首先,ISAR成像可以用于对航空器和舰船等大型目标的检测和监测。
利用ISAR技术,可以获得目标的高分辨率图像,以了解目标的外形、尺寸和运动状态,从而对目标进行追踪和监视。
其次,ISAR还可以用于地球观测和遥感应用。
通过对地球表面进行ISAR成像,可以获得地形、地貌和地物的高分辨率图像,为相关领域的研究和应用提供支持。
除了上述应用外,ISAR成像还可以用于雷达信号处理的相关研究和算法开发。
ISAR成像要求对雷达信号的相位和振幅进行高精度的测量和分析,因此,它对雷达信号处理算法的设计和性能评估提出了挑战。
通过研究ISAR成像技术,可以提高雷达系统的性能和性能,推动雷达技术的发展。
综上所述,ISAR成像是一种重要的雷达成像技术,广泛应用于军事和民用领域。
它可以为军事任务提供高分辨率目标图像,对目标的识别和分类具有重要意义。
同时,它还可以用于航空、航天和海洋领域的目标监测和监视,以及地球观测和遥感应用。
此外,ISAR成像还推动了雷达信号处理算法的研究和开发。
多模态信息融合舰船目标识别研究进展
吴文静;王中训;但波;邢子杰
【期刊名称】《探测与控制学报》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】舰船目标识别的信息源主要来自现代高分辨率成像雷达形成的舰船目标信息,包括高分辨距离像、船舶自动识别系统信息以及合成孔径雷达成像。
在对海探测环境相对复杂的情况下,基于单模态信息对海上舰船目标识别的能力有限,而利用多模态信息融合将更有益于实现对海上目标高效的侦察监视和识别。
首先,对单模态舰船目标识别方法进行梳理和总结,分析目前不同舰船目标识别方法存在的优势和不足;然后对多模态信息融合舰船目标识别常用数据集进行介绍,并对新方法、新模型进行了深入分析;最后对舰船目标识别未来发展趋势进行展望,为后续基于多模态信息融合的舰船目标识别方法研究提供参考。
【总页数】12页(P1-12)
【作者】吴文静;王中训;但波;邢子杰
【作者单位】烟台大学物理与电子信息学院;海军航空大学岸防兵学院;山东工商学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP183
【相关文献】
1.基于特征级融合的多波段舰船目标识别方法
2.基于多分类器融合的卫星图像舰船目标识别
3.融合轻量级YOLOv4与KCF算法的红外舰船目标识别
4.基于特征融合的舰船目标识别方法
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