基于三维建模的SAR图像仿真研究
  • 【摘要】

    合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar)是使用微波成像的一种远距离成像工具,微波的传播特性赋予了SAR不受天气影响的优点,使其可以全天时、全天候的工作.这使得SAR在军用、民用等诸多领域发挥着重要的作用.因此对SAR图像的各种处理方法的研究有着重要、积极的意义. 要开展SAR图像算法的研究,拥有丰富的SAR数据显得非常重要.但是从目前的条件来讲,SAR数据获取难度和成本较高... 展开>>合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar)是使用微波成像的一种远距离成像工具,微波的传播特性赋予了SAR不受天气影响的优点,使其可以全天时、全天候的工作.这使得SAR在军用、民用等诸多领域发挥着重要的作用.因此对SAR图像的各种处理方法的研究有着重要、积极的意义. 要开展SAR图像算法的研究,拥有丰富的SAR数据显得非常重要.但是从目前的条件来讲,SAR数据获取难度和成本较高,来源较少,难以满足研究需求.在这种矛盾的发展下,SAR仿真技术应运而生,利用计算机仿真的方法计算得到和真实SAR数据质量相差不大的SAR数据,用于投入到SAR图像算法的研究中,对SAR图像算法研究的发展有着重要的价值. 本文提出了一种基于对目标三维建模的SAR图像仿真方法,并对方法中的几个重要环节做了认真的分析.本文主要内容包括以下几大部分:三维建模方法的分析、基于特征匹配的三维建模方法、雷达散射截面计算、SAR仿真. 本文首先对当前普遍的三维建模方法做了概括,对三维建模方法的发展现状做了描述.主要分两大类进行了讨论:基于几何的建模和基于图像的建模.对两大类方法的各自特点,发展状况做了分析,并讨论了将两种方法结合使用的情况. 之后,本文在基本的三维建模方法上根据SAR仿真的应用特点介绍了本文所使用的三维建模方法,并详细介绍了方法中各重要环节的算法和理论,涉及到图像局部特征、点云生成、多边形模型建立等方面. 然后论文介绍了雷达散射截面(Radar Cross Section)的相关原理和预估理论以及SAR仿真的方法.介绍了由目标的三维模型计算其雷达散射截面,并进一步进行SAR仿真的过程. 论文从SAR仿真的应用出发,研究了复杂目标的空间三维模型建立算法.集成了相关的典型算法针对性的实现了一种用于SAR仿真的基于图像的建模方法,并与雷达散射截面预估算法和SAR仿真算法配合,组成了一个SAR图像仿真系统.本文的SAR仿真系统仿真结果较好,且与传统方法相比更加自动化,一方面减少了人工工作量,另一方面让仿真更加复杂的目标变得容易.而且这种思路非常具有启发性,系统中有些环节还有很大的研究空间. 收起<<

  • 【作者】

    吴添 

  • 【学科专业】

    信号与信息处理

  • 【授予学位】

    硕士

  • 【授予单位】

    武汉大学

  • 【导师姓名】

    孙洪

  • 【学位年度】

    2011

  • 【语种】

    chi

  • 【关键词】

    三维建模%雷达散射截面%SAR仿真%图像局部特征%图型电磁计算