[发明专利]一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法

权利要求书

1.一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，用于实现目标物三维数据集的构建，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A. 根据目标物所对应合成孔径雷达二维观测图像的元数据文件，结合目标先验性知识，针对目标物进行仿真，获得目标物仿真结果文件，并生成目标物仿真图像，然后进入步骤B；

步骤B. 针对目标物仿真图像与目标物所对应实际合成孔径雷达二维观测图像进行配准，获得目标物所对应合成孔径雷达二维观测图像中各散射点所对应的三维坐标，并通过逆投影方式，获取目标物的三维信息，即获得目标物三维数据集。

2.根据权利要求1所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，还包括步骤C，执行步骤B，获得目标物的三维信息之后，进入步骤C如下：

步骤C. 以预设数据存储方式，实现目标物三维信息的存储，并按预设规则，完成对数据的标签分类、以及数据编号，实现目标物三维数据集的构建。

3.根据权利要求2所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤A包括如下步骤：

步骤A1. 由目标物所对应合成孔径雷达二维观测图像的元数据文件中，提取合成孔径雷达二维观测入射角、目标物方位角、斜距向分辨率、方位向分辨率、发射信号中心频率、发射带宽参数，并获取目标物的3D模型，然后进入步骤A2；

步骤A2. 根据合成孔径雷达二维观测入射角，设置仿真程序初始射线位置；

根据斜距向分辨率、方位向分辨率，设置仿真程序的输出图像分辨率；

根据目标物方位角，设置目标模型角度和位置，然后进入步骤A3；

步骤A3. 基于仿真程序初始射线位置、仿真程序的输出图像分辨率、目标模型角度和位置、目标物的3D模型、发射信号中心频率、发射带宽参数，并根据目标先验性知识，设置目标物预设各参数，再进行目标物仿真，获得目标物仿真结果文件，然后进入步骤A4；

步骤A4. 根据目标物仿真结果文件，生成目标物仿真图像。

4.根据权利要求3所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤A3中，根据目标先验性知识，设置目标物预设各参数，包括目标模型镜面反射系数、目标模型漫反射系数、以及目标模型粗糙度。

5.根据权利要求3或4所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤A3中，目标物仿真结果文件包括目标模型所对应各散射点的方位向坐标、斜距坐标、高程坐标、散射强度、散射次数、镜面反射标志、散射位置坐标x，散射位置坐标y，散射位置坐标z；

所述步骤A4包括如下：

步骤A4-1. 根据目标模型所对应各散射点的方位向坐标、斜距坐标，获得各散射点的方位向距离、斜距距离，然后进入步骤A4-2；

步骤A4-2. 根据各散射点的方位向距离、斜距距离，获得各散射点对应目标物仿真图像中的坐标，然后进入步骤A4-3；

步骤A4-3. 根据各散射点对应目标物仿真图像中的坐标，结合高程坐标、散射强度、散射次数、镜面反射标志、散射位置坐标x，散射位置坐标y，散射位置坐标z，生成目标物仿真图像。

6.根据权利要求5所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤B包括如下步骤：

步骤B1. 针对目标物仿真图像与目标物所对应实际合成孔径雷达二维观测图像进行配准，后续进行处理时忽略仿真图像中灰度值为零的区域，建立两图像之间散射点的对应关系；

步骤B2. 结合目标物所对应合成孔径雷达二维观测图像中散射点的二维坐标，对比目标物仿真结果文件，确定各散射点所对应的三维坐标，将目标物所对应合成孔径雷达二维观测图像上的散射点逆投影到三维空间，最终获取目标物的三维信息，然后进入步骤C。

7.根据权利要求2所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤C中，采用点云数据存储方式，实现目标物三维信息的存储，其中，以场景中心为坐标原点，按散射点与图像中从左到右、从上上到下的对应顺序关系，以三维坐标的形式存储在.mat矩阵中。

8.根据权利要求2所述一种基于SAR影像的微波三维数据集构建方法，其特征在于，所述步骤C中，采用三维模型数据存储方式，实现目标物三维信息的存储，其中，根据SAR二维图像，确定目标的三维模型，以.obj模式存储。