[發明專利]快速獲取雷達基本反射率三維等值線數據的方法

有效

• 申請號: 201810903019.5
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109031235B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 路明月;毛遠翔;閔錦忠;王新昊;畢碩本
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種快速獲取雷達基本反射率三維等值線數據的方法，其特征在于，包括如下步驟：1)從待處理的雷達反射率數據中，獲取預設仰角的掃描層數據，計算該掃描層中每個方位角的掃描線上的第i庫數據的空間位置坐標，并形成與各掃描線上每庫數據相對應的雷達數據點結構，其中i表示該掃描線上的任意一個數據點，且1≤i≤掃描線上的數據點個數；

2)在上述雷達數據點結構中，對相鄰的兩條掃描線上依次分別取相鄰的第i、i+1庫位置的兩點，共計四點作為頂點依次連接構建成一個四邊形面片，進而構建所有四邊形面片，得到一個四邊形網格；

3)對每個四邊形面片連接一條對角線，將每個四邊形面片分割成兩個三角形，由此構成一個三角形網格；

4)上述三角形網格中，各條相鄰掃描線上距離雷達中心最遠的兩個數據點的連線構成三角形網格的邊界；對于預設反射率因子集合中任一反射率因子Z，在三角形網格的邊界上尋找到起始邊，使反射率因子Z值在該起始邊兩個頂點的反射率數值之間，當起始邊存在時，則先進行非閉合等值線搜索再進行閉合等值線搜索；當起始邊不存在時，則進行閉合等值線搜索，得到反射率因子Z對應的等值線；重復上述步驟完成對預設的反射率因子集合中所有反射率因子對應的等值線搜索，獲取雷達基本反射率三維等值線數據；

步驟4)中非閉合等值線搜索的過程如下：

A、根據從邊界找到的起始邊的兩個頂點，通過插值計算出該起始邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，并加入到等值線的點集中，然后在起始邊所處的三角形的另外兩條邊上尋找同樣符合條件的新邊，即Z值在該邊兩個頂點的反射率數值之間，把該新邊作為當前起始邊，對新邊兩個頂點進行插值計算得出該邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，將該點坐標加入等值線點集中，并將當前三角形從待搜索三角形中剔除；

B、找到與所述新邊相鄰的三角形，在該三角形的另外兩條邊中繼續尋找同樣符合條件的第二新邊，即Z值在該邊兩個頂點的反射率數值之間，把符合條件的第二新邊作為當前起始邊，對第二新邊兩個頂點進行插值計算得出該邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，將該點坐標加入等值線點集中，并將當前三角形從待搜索三角形中剔除；

C、重復執行步驟B，直到找到的反射率因子Z值相等的點坐標位于邊界上，一條非閉合等值線的等值線點集搜索完畢；將等值線的點集中的各點坐標順次連接，形成一條非閉合等值線；

從未被剔除邊界中繼續搜索另一條起始邊，重復步驟A-C，直到邊界中找不到這樣的起始邊后，完成反射率因子Z對應的所有非閉合等值線搜索；

步驟4)中閉合等值線搜索的過程如下：

a、從未被剔除三角形中搜索任意符合條件的邊作為起始邊，即反射率因子Z的數值在該起始邊兩個頂點的反射率數值之間，若找不到這樣的起始邊則結束閉合等值線搜索；若找到符合條件的起始邊，進入下一步；

b、對找到的起始邊兩個頂點進行插值計算得出該邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，將該點坐標加入等值線點集中；然后在該起始邊所處的任意一三角形的另外兩條邊上尋找同樣符合條件的新邊，即Z值在該邊兩個頂點的反射率數值之間，把該新邊作為當前起始邊，對新邊兩個頂點進行插值計算得出該邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，將該點坐標加入等值線點集中，并將當前三角形從待搜索三角形中剔除；

c、把該新邊作為起始邊尋找另外的三角形，在找到的三角形的另外兩條邊中繼續尋找同樣符合條件的第二新邊，即Z值在該邊兩個頂點的反射率數值之間，把符合條件的第二新邊作為起始邊，對第二新邊兩個頂點進行插值計算得出該邊上與反射率因子Z值相等的點坐標，將該點坐標加入等值線點集中，并將當前三角形從待搜索三角形中剔除；

d、重復執行c，直到找到的與反射率因子Z值相等的點坐標位于步驟A中找到的起始邊上，則一條閉合等值線的等值線點集搜索完畢；將等值線點集中的各點坐標順次連接，形成一條閉合等值線；

e、從未被剔除的三角形中繼續搜索另一條起始邊，重復步驟a-c，直到找不到起始邊，完成所有反射率因子Z對應的所有閉合等值線搜索。