本發(fā)明涉及衛(wèi)星數(shù)據(jù)解譯，具體涉及一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、合成孔徑雷達(sar)作為一種主動式微波遙感探測手段，成像不受光照、氣候等條件的影響，具有作用距離遠、覆蓋范圍廣、連續(xù)工作時間長、成像模式多樣等優(yōu)勢。如何基于sar衛(wèi)星圖像，實現(xiàn)對目標的快速準確解譯，是遙感領(lǐng)域亟需解決的問題。由于sar衛(wèi)星圖像視覺可讀性差，目視解譯難，國內(nèi)外在sar圖像解譯領(lǐng)域開展了廣泛的研究，但大部分方法均基于圖像域開展，局限于對圖像特征的理解與匹配，沒有充分利用sar衛(wèi)星雷達成像數(shù)據(jù)所蘊含電磁散射作用機理信息，導(dǎo)致無法實現(xiàn)對物體的三維尺寸和結(jié)構(gòu)的重構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了提高sar衛(wèi)星圖像物體解譯精度，提出一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法及裝置。

2、本申請實施例第一方面，公開了一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，包括：

3、s1，獲取目標形狀結(jié)構(gòu)信息集；所述目標形狀結(jié)構(gòu)信息集，包括目標形狀結(jié)構(gòu)信息；所述目標形狀結(jié)構(gòu)信息，包括三維尺寸信息、表面材料信息和形狀信息；

4、s2，對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集進行網(wǎng)格離散處理，得到目標離散網(wǎng)格信息集合；

5、s3，獲取得到合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達衛(wèi)星的探測回波數(shù)據(jù)；所述合成孔徑雷達信息，包括合成孔徑雷達位置信息和合成孔徑雷達波形信息；所述探測回波數(shù)據(jù)，為合成孔徑雷達衛(wèi)星的合成孔徑雷達對地面物體進行探測后得到的雷達回波數(shù)據(jù)；所述雷達回波數(shù)據(jù)，為二維矩陣數(shù)據(jù)；

6、s4，對所述目標離散網(wǎng)格信息集合、合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達的探測回波數(shù)據(jù)進行比對預(yù)測處理，得到合成孔徑雷達回波物體形狀結(jié)構(gòu)信息。

7、所述對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集進行網(wǎng)格離散處理，得到目標離散網(wǎng)格信息集合，包括：

8、s21，對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集的每個目標形狀結(jié)構(gòu)信息，分別進行網(wǎng)格離散處理，得到對應(yīng)的目標離散網(wǎng)格信息；

9、s22，利用所述目標形狀結(jié)構(gòu)信息集的所有目標形狀結(jié)構(gòu)信息對應(yīng)的目標離散網(wǎng)格信息，構(gòu)建得到目標離散網(wǎng)格信息集合；所述目標離散網(wǎng)格信息集合，包括目標離散網(wǎng)格信息和對應(yīng)的目標形狀結(jié)構(gòu)信息。

10、所述對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集的每個目標形狀結(jié)構(gòu)信息，分別進行網(wǎng)格離散處理，得到對應(yīng)的目標離散網(wǎng)格信息，包括：

11、s211，利用所獲取的目標形狀結(jié)構(gòu)信息，建立目標三維模型；所述目標三維模型，包括目標的三維尺寸信息、結(jié)構(gòu)分布信息和介質(zhì)信息；

12、s212，對所述目標三維模型進行處理，得到目標離散網(wǎng)格信息。

13、所述對所述目標三維模型進行處理，得到目標離散網(wǎng)格信息，包括：

14、s2121，對所述目標三維模型進行剖分處理，得到目標的基本面元信息和目標的計算區(qū)域網(wǎng)格信息；

15、s2122，利用目標的計算區(qū)域網(wǎng)格信息，對基本面元進行網(wǎng)格生成處理，得到目標離散網(wǎng)格信息。

16、所述對目標離散網(wǎng)格信息集合、合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達的探測回波數(shù)據(jù)進行比對預(yù)測處理，得到合成孔徑雷達回波物體形狀結(jié)構(gòu)信息，包括：

17、s41，利用目標離散網(wǎng)格信息集合和合成孔徑雷達信息進行雷達回波計算處理，得到目標雷達回波集合；所述目標雷達回波集合，包括每個目標形狀結(jié)構(gòu)信息對應(yīng)的雷達回波計算數(shù)據(jù)；

18、s42，對于所述目標雷達回波集合中的每個雷達回波計算數(shù)據(jù)，分別計算所述雷達回波計算數(shù)據(jù)與所述探測回波數(shù)據(jù)的差異值；

19、s43，確定與所述探測回波數(shù)據(jù)的差異值最小的雷達回波計算數(shù)據(jù)對應(yīng)的目標形狀結(jié)構(gòu)信息，為所述合成孔徑雷達回波物體形狀結(jié)構(gòu)信息。

20、所述利用目標離散網(wǎng)格信息集合和合成孔徑雷達信息進行雷達回波計算處理，得到目標雷達回波集合，包括：

21、s411，對所述目標離散網(wǎng)格信息集合的每個目標離散網(wǎng)格信息，分別與合成孔徑雷達信息進行虛擬入射波構(gòu)建處理，得到所述目標離散網(wǎng)格信息對應(yīng)的虛擬入射波集合；

22、s412，對所述目標離散網(wǎng)格信息集合的每個目標離散網(wǎng)格信息，利用遠區(qū)散射場計算模型，對所述目標離散網(wǎng)格信息和對應(yīng)的虛擬入射波集合進行計算處理，得到所述目標離散網(wǎng)格信息對應(yīng)的目標形狀結(jié)構(gòu)信息的目標雷達回波；

23、s413，利用所有目標形狀結(jié)構(gòu)信息的目標雷達回波，構(gòu)建得到目標雷達回波集合。

24、所述對所述目標離散網(wǎng)格信息集合的每個目標離散網(wǎng)格信息，分別與合成孔徑雷達信息進行虛擬入射波構(gòu)建處理，得到所述目標離散網(wǎng)格信息對應(yīng)的虛擬入射波集合，包括：

25、s4111，對所述目標離散網(wǎng)格信息集合的每個目標離散網(wǎng)格信息，利用合成孔徑雷達位置信息，與目標離散網(wǎng)格信息中的每個網(wǎng)格中心點坐標進行連線，得到對應(yīng)的虛擬入射波；

26、s4112，利用所有的虛擬入射波，構(gòu)建得到所述目標離散網(wǎng)格信息對應(yīng)的虛擬入射波集合。

27、本申請實施例第二方面，公開了一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知裝置，其特征在于，所述裝置包括：

28、存儲有可執(zhí)行程序代碼的存儲器；

29、與所述存儲器耦合的處理器；

30、所述處理器調(diào)用所述存儲器中存儲的所述可執(zhí)行程序代碼，執(zhí)行所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法。

31、本申請實施例第三方面，公開了一種計算機可存儲介質(zhì)，所述計算機可存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被計算機調(diào)用時，用于執(zhí)行所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法。

32、本申請實施例第四方面，公開了一種信息數(shù)據(jù)處理終端，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法。

33、本發(fā)明的有益效果為：

34、本發(fā)明實施例公開的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，本方法面向sar衛(wèi)星數(shù)據(jù)解譯領(lǐng)域，本發(fā)明針對目前的sar圖像解譯方法主要局限于圖像域數(shù)據(jù)，未充分利用物體電磁散射機理信息，提出基于回波域數(shù)據(jù)電磁逆認知方法，可直接從回波域數(shù)據(jù)中反演物體的尺寸、主要結(jié)構(gòu)等信息，進而有助于實現(xiàn)sar衛(wèi)星數(shù)據(jù)的高精度解譯。通過對典型規(guī)則散射體實測sar圖像進行反演，驗證了該發(fā)明的有效性。

技術(shù)特征：

1.一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集進行網(wǎng)格離散處理，得到目標離散網(wǎng)格信息集合，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集的每個目標形狀結(jié)構(gòu)信息，分別進行網(wǎng)格離散處理，得到對應(yīng)的目標離散網(wǎng)格信息，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述對所述目標三維模型進行處理，得到目標離散網(wǎng)格信息，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述對目標離散網(wǎng)格信息集合、合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達的探測回波數(shù)據(jù)進行比對預(yù)測處理，得到合成孔徑雷達回波物體形狀結(jié)構(gòu)信息，包括：

6.如權(quán)利要求1所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述利用目標離散網(wǎng)格信息集合和合成孔徑雷達信息進行雷達回波計算處理，得到目標雷達回波集合，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法，其特征在于，所述對所述目標離散網(wǎng)格信息集合的每個目標離散網(wǎng)格信息，分別與合成孔徑雷達信息進行虛擬入射波構(gòu)建處理，得到所述目標離散網(wǎng)格信息對應(yīng)的虛擬入射波集合，包括：

8.一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知裝置，其特征在于，所述裝置包括：

9.一種計算機可存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令被計算機調(diào)用時，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法。

10.一種信息數(shù)據(jù)處理終端，其特征在于，所述信息數(shù)據(jù)處理終端用于實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項所述的合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種合成孔徑雷達衛(wèi)星回波域數(shù)據(jù)物體逆認知方法及裝置，所述方法包括：獲取目標形狀結(jié)構(gòu)信息集；所述目標形狀結(jié)構(gòu)信息集，包括目標形狀結(jié)構(gòu)信息；所述目標形狀結(jié)構(gòu)信息，包括三維尺寸信息、表面材料信息和形狀信息；對目標形狀結(jié)構(gòu)信息集進行網(wǎng)格離散處理，得到目標離散網(wǎng)格信息集合；獲取得到合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達衛(wèi)星的探測回波數(shù)據(jù)；所述合成孔徑雷達信息，包括合成孔徑雷達位置信息和合成孔徑雷達波形信息；所述探測回波數(shù)據(jù)，為合成孔徑雷達衛(wèi)星的合成孔徑雷達對地面物體進行探測后得到的雷達回波數(shù)據(jù)；所述雷達回波數(shù)據(jù)，為二維矩陣數(shù)據(jù)；對所述目標離散網(wǎng)格信息集合、合成孔徑雷達信息和合成孔徑雷達的探測回波數(shù)據(jù)進行比對預(yù)測處理，得到合成孔徑雷達回波物體形狀結(jié)構(gòu)信息。

技術(shù)研發(fā)人員：康利鴻,邢相薇,田菁
受保護的技術(shù)使用者：北京市遙感信息研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9