SAR 图像舰船检测的 Wilcoxon 非参数 CFAR 方案

基于高斯、Gamma、Weibull、对数正态、G0 分布、$\alpha$-稳定分布等各种统计分布的参数恒虚警率 (CFAR) 检测算法，是目前 SAR 图像中检测舰船目标应用最广泛的方法。然而，SAR 图像中的杂波背景复杂多变。当实际杂波背景偏离假设的统计分布时，参数 CFAR 检测器的性能将会恶化。除了参数 CFAR 方案外，还有一类非参数 CFAR 检测器，无需假设已知的杂波分布即可在目标检测中保持恒定的虚警率。本文提出并分析了用于 SAR 图像舰船检测的 Wilcoxon 非参数 CFAR 方案，给出了 Wilcoxon 非参数检测器确定判决阈值的虚警率闭式解。通过在 Radarsat-2、ICEYE-X6 和 Gaofen-3 SAR 图像上与几种典型参数 CFAR 方案进行比较，揭示了 Wilcoxon 非参数检测器在不同检测背景下保持良好虚警性能的鲁棒性，并在一定程度上提高了其对粗糙海面上弱舰船的检测性能。此外，Wilcoxon 非参数检测器能在一定程度上抑制由旁瓣引起的虚警，且检测速度快。