[發明專利]一種基于虛擬現實技術的SAR目標特性表征與顯示方法

有效

• 申請號: 201710561384.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107392996B
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 仇曉蘭;彭凌霄;雷斌;丁赤飚;王輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所蘇州研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/00;G06T7/90
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王銘陸

本發明公開了一種基于虛擬現實技術的SAR目標特性表征與顯示方法,通過借助虛擬現實、全息投影技術這些可視化技術手段，利用本發明的方法，來形成一種新的SAR數據產品，從而能夠有效的組織和表達SAR多維度目標特性，并且能夠有助于人們對于SAR目標散射特性的直觀理解，從而能夠更好的用于SAR應用人員甚至SAR智能解譯設備的培訓或訓練。

技術領域

本發明屬于合成孔徑雷達圖像目標特性分析與可視化領域，尤其涉及一種基于虛擬現實技術的SAR目標特性表征與顯示方法。

背景技術

隨著合成孔徑雷達(SAR)分辨率的提高，以及多角度、多極化、多頻段數據聯合獲取能力的提升，對于某些場景或某個感興趣目標，人們可以積累得到大量的SAR圖像數據，為目標精細解譯、信息提取、狀態監視等提供很好的數據基礎。

然而，由于SAR是微波成像，其成像機理有別于光學成像，故場景或目標在SAR圖像中所體現的特性與其在光學圖像中體現的特性具有非常大的差異。從而，對于習慣了光學世界的人眼和人腦來說，SAR圖像直觀性差、SAR圖像目標特性的理解非常困難，因此SAR圖像判讀解譯人員往往需要經過長期的訓練和實踐才能很好的開展工作。此外，由于微波散射隨角度、極化、頻率等具有很強的敏感性，因此同樣的目標或場景在不同的成像條件下獲得的SAR圖像也具有很大的差異，進一步增加了SAR圖像判讀解譯的難度，也進一步提高了對SAR圖像解譯人員培訓難度。

目前SAR圖像判讀解譯人員開展工作時所基于的SAR數據產品主要以二維圖像形式呈現，這些圖像產品按照時間先后順序、或角度大小順序等進行組織排列，解譯人員通過看這些圖像，并通過對比、分析、聯想、推測等獲得目標或場景的信息，從而服務于行業應用。在對SAR圖像判讀人員或智能解譯設備進行訓練時，也主要是提供某些目標不同觀測條件下的SAR圖像，在某些目標的SAR實際數據積累不足的情況下，目前主要通過SAR目標建模和圖像仿真的方式，來擴大SAR圖像樣本的數量，從而有助于判讀人員和智能解譯設備的訓練。例如，文獻[張銳，洪峻.基于電磁散射的復雜目標SAR回波與目標仿真[J].電子與信息學報,2010,32(12):2836-2841]中用電磁計算的方法對目標仿真模型進行仿真，生成二維圖像。文獻[婁軍,金添.高分辨率SAR圖像散射中心特征提取[J].電子與信息學報,2011,33(7):1661-1666]中利用基于高進的空間-波數分布特征提取方法提取目標屬性散射中心模型參數，再利用仿真實驗得到二維圖像。文獻[張靜克，計科峰.SAR目標屬性散射中心特征提取與分析[J].2011,9(3):207-218]中基于對圖像域區域解耦和的近似最大似然估計法對SAR目標散射中心特征進行提取，并通過仿真得到的二維圖像對實驗結果進行分析和評估。文獻[譚熙.SAR圖像飛機目標提取技術研究[D]，2013]中對飛機目標切片提取SAR圖像中的幾何特征、峰值特征以及紋理特征，并用二維圖像的形式進行特征表示，對不同姿態的飛機目標進行散射特性分析。

總之，目前對于SAR圖像目標特性的仿真研究以及表達形式主要以二維圖像的方式，而SAR目標特性可視化方法也是基于二維圖像通過灰度圖或偽彩色圖的方式進行，除了二維圖像這種產品，目前常規的SAR數據尚未有其他形式的產品來交付應用；