[发明专利]一种基于纹理的快速扫描雷达回波背景视频绘制方法

说明书

本发明涉及一种基于纹理的快速扫描雷达回波背景视频绘制方法，所述雷达回波背景视频绘制方法包括：获取雷达回波距离线数据，所述雷达回波距离线数据包含N个距离数据单元；根据距离数据单元与着色向量单元的数量建立距离线映射关系，根据所述距离线映射关系得到距离线数据向量；所述距离数据向量与计算机纹理模型绑定，以预设宽度和长度的线性插值模型扫描形成第一扇形插值模型；重复上述步骤，以此生成多个扇形插值模型，所述多个扇形插值模型构成雷达回波背景全景视频。本发明的基于纹理的快速扫描雷达回波背景视频绘制方法能大大提高硬件资源应用效率，缩短图像生成时间，很好地解决了快速扫描雷达高质量回波背景视频实时绘制问题。

技术领域

本发明属于雷达视频处理技术领域，具体涉及一种基于纹理的快速扫描雷达回波背景视频绘制方法。

背景技术

早期雷达采用模拟终端来完成雷达回波背景视频的显示，而现代雷达主要显示设备大多采用数字化技术来实现雷达视频回波背景视频的显示，其中尤以雷达视频360°全景显示(Plan Position Indicator，简称P显)为主。

雷达回波背景视频全景显示是一种以雷达为中心点，通过将附带瞬时角度信息的雷达回波距离线进行信号级处理，再经过回波幅度量化、调色板着色、坐标变换投影等一系列处理，最终将雷达回波的幅度信息以及距离信息转换为显示屏幕中像素的颜色信息以及位置信息呈现给雷达操作员的显示方式。P显属于一种极坐标视频显示方式，其雷达视频呈现方式与平面地图具有对应关系，通过雷达使用坐标系的选择，可满足雷达操作员在不同战术使用中的需要。

雷达回波距离线可以看作离散向量，每条回波距离线附带角度信息。尽管雷达回波距离线生成的瞬间附带了角度的瞬时信息，相邻距离线之间仍然存在角误差，会造成雷达视频的栅栏效应。

如图1所示的雷达回波背景视频栅栏效应示意图，假定雷达距离线时间间隔为T(单位：秒)，一般时间间隔T即为雷达的脉冲周期，在雷达设计之初就已经由雷达波形确定；雷达天线扫描速度为V(单位：度/秒)，雷达背景视频显示的像素半径为R，则栅栏区域覆盖的扇形范围即为S：

由上式可见，雷达背景视频的栅栏区域与雷达天线扫描速度成正比，与雷达背景视频显示的像素半径成正比。

雷达背景视频的栅栏区域越大，雷达视频效果越差。传统方法是在相邻两条距离线之间插入数条相同的距离线(以下称为填充距离线)，并通过距离线中位置信息与屏幕像素位置的一一映射来实现栅栏填充，获得较好的雷达背景视频显示效果。插入的填充距离线越多，雷达背景视频显示效果。

然而，在仍采用上述假定条件的基础上，雷达背景视频栅栏区域的像素弧长L为：

如图2所示，一般认为在雷达回波背景视频的栅栏区域插入L条距离线，即可获得良好的视频显示效果。雷达背景视频的栅栏区域S内(包含区域起始距离线)共需要填充的像素个数为(L+1)×R个。

例如，某雷达背景视频显示中，雷达脉冲周期T＝625微秒，扫描速度V＝360度/秒，像素半径R＝900，则可以获得一个雷达展览区域内需要填充的像素个数为2025个，即嵌入式硬件处理平台需要在625微秒时间内完成2025次基于像素的视频填充操作，在此期间硬件平台无法进行其他工作，这对于有限的嵌入式硬件平台处理资源以及带宽资源来说是一种极其浪费的应用方式。

现代雷达显示设备能提供的雷达视频显示区域较传统雷达大大提升，现代雷达伺服系统虽然能够提供的扫描速度越来越快，但若以传统方式进行雷达回波背景视频的绘制则需要消耗更多的资源，嵌入式处理器无法实时满足视频绘制的需要。因此，需要一种在利用有限的硬件资源的前提下，完成高质量雷达回波背景视频的实时更新的方法。

发明内容