[發(fā)明專利]多角度SAR數(shù)據(jù)的目標(biāo)三維重構(gòu)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210194897.0
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114519778B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕飛;張漢卿;林赟;馮珊珊;韓冰;胡玉新;洪文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/20;G06T7/11;G06T7/194
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種多角度SAR數(shù)據(jù)的目標(biāo)三維重構(gòu)方法，包括：

獲取多角度SAR的子孔徑圖像序列；

對每張子孔徑圖像進(jìn)行分割，將每張子孔徑圖像分割成第一目標(biāo)區(qū)域和第一背景區(qū)域，對所述第一目標(biāo)區(qū)域和所述第一背景區(qū)域分別進(jìn)行標(biāo)記得到第一掩膜圖像；

根據(jù)所述第一掩膜圖像確定所述第一背景區(qū)域中的陰影保護(hù)區(qū)域，對所述陰影保護(hù)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，得到第二掩膜圖像；其中，所述陰影保護(hù)區(qū)域指所述第一背景區(qū)域中目標(biāo)被遮擋而無法產(chǎn)生回波數(shù)據(jù)的圖像區(qū)域，所述第二掩膜圖像包括第二目標(biāo)區(qū)域和第二背景區(qū)域，所述第二目標(biāo)區(qū)域?yàn)樗龅谝荒繕?biāo)區(qū)域與所述陰影保護(hù)區(qū)域之和，所述第二背景區(qū)域?yàn)樗龅谝槐尘皡^(qū)域中的非陰影保護(hù)區(qū)域；

創(chuàng)建所述子孔徑圖像序列對應(yīng)的初始3D體素網(wǎng)格，包括：將所述子孔徑圖像序列劃分為n組分圖像序列，每組分圖像序列包括m張子孔徑圖像，其中，n、m為正整數(shù)；根據(jù)待重構(gòu)目標(biāo)尺寸的先驗(yàn)知識，對每組分圖像序列創(chuàng)建初始3D體素網(wǎng)格模型；

根據(jù)所述第二掩膜圖像去除所述初始3D體素網(wǎng)格中非目標(biāo)體素，生成所述子孔徑圖像序列對應(yīng)的3D點(diǎn)云模型，包括：將所述初始3D體素網(wǎng)格模型投影至該組分圖像序列中的第一張子孔徑圖像的二維成像平面上，得到第一投影圖像；對所述第一投影圖像執(zhí)行匹配操作，得到第一個3D體素網(wǎng)格；對第一3D體素網(wǎng)格進(jìn)行投影，得到第二投影圖像；對第二投影圖像重復(fù)執(zhí)行匹配操作，得到第二個3D體素網(wǎng)格；以此迭代，得到第m個3D體素網(wǎng)格，作為該組分圖像序列對應(yīng)的子3D點(diǎn)云模型；融合n組分圖像序列對應(yīng)的子3D點(diǎn)云模型，得到所述3D點(diǎn)云模型；

其中，所述匹配操作包括：將所述第一投影圖像中的像素點(diǎn)與所述第一張子孔徑圖像對應(yīng)的第二掩膜圖像的像素點(diǎn)的位置進(jìn)行對比，確定所述第一投影圖像中位置處于所述第二掩膜圖像第二背景區(qū)域的第一像素點(diǎn)；去除初始3D體素網(wǎng)格模型中所述第一像素點(diǎn)對應(yīng)的體素網(wǎng)格，得到第一個3D體素網(wǎng)格；

根據(jù)所述3D點(diǎn)云模型對所述目標(biāo)進(jìn)行三維重構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)三維重構(gòu)方法，其中，所述根據(jù)所述第一掩膜圖像確定所述第一背景區(qū)域中的陰影保護(hù)區(qū)域包括：

將所述第一掩膜圖像投影至極坐標(biāo)系，得到所述第一掩膜圖像中各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值；其中，所述極坐標(biāo)系的極點(diǎn)位于子孔徑航跡中心點(diǎn)，極軸方向與所述多角度SAR子孔徑航跡中心點(diǎn)處的速度方向一致；

計(jì)算所述目標(biāo)產(chǎn)生的最大陰影長度；

根據(jù)所述各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值和所述最大陰影長度確定所述陰影保護(hù)區(qū)域。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的目標(biāo)三維重構(gòu)方法，其中，所述計(jì)算所述目標(biāo)產(chǎn)生的最大陰影長度包括：

通過公式：

計(jì)算所述最大陰影長度，其中，l_s為目標(biāo)產(chǎn)生的最大陰影長度，h_m為目標(biāo)最大高度值，為目標(biāo)位置處的雷達(dá)波束入射角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的目標(biāo)三維重構(gòu)方法，其中，所述根據(jù)所述各像素點(diǎn)的坐標(biāo)值和所述最大陰影長度確定所述陰影保護(hù)區(qū)域包括：

在所述第一掩膜圖像中，對于第一背景區(qū)域中坐標(biāo)值為(ρ_i，θ_i)的像素點(diǎn)i，判斷像素點(diǎn)i與坐標(biāo)值為(ρ_i+l_s，θ_i)的像素點(diǎn)所確定的線段上是否至少存在一個屬于第一目標(biāo)區(qū)域的像素點(diǎn)，若是，則確定所述像素點(diǎn)i屬于陰影保護(hù)區(qū)域；其中，ρ_i為所述極坐標(biāo)系下像素點(diǎn)i的半徑坐標(biāo)，θ_i為像素點(diǎn)i的角坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標(biāo)三維重構(gòu)方法，其中，所述對所述陰影保護(hù)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，得到第二掩膜圖像包括：

采用與所述第一目標(biāo)區(qū)域相同的標(biāo)記對所述陰影保護(hù)區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，得到第二掩膜圖像。