差分层析SAR技术研究现状分析

差分层析SAR是在层析SAR基础上发展起来的一种四维信息反演技术。它不仅实现了对雷达目标的三维分辨能力，同时可以获取目标的形变速率信息，可实现对目标方位-距离-高度-时间四维成像，这对实现城市基础设施动态形变监测、古建筑风险评估、重要工程安全监测等应用具有重要实际意义和价值。本文基于差分层析SAR成像原理，分析了成像处理过程中存在的问题，总结了差分层析SAR成像算法研究现状和特点；最后列举了差分层析SAR技术的主要应用领域，并对其技术发展趋势进行了展望。     

基于仿生视觉的单相机光场成像及3-3维直接转换基础

本文是机器视觉参量下的三维数字摄影测量智能构象第三部分,以仿生复眼运动目标捕获的3-3-2信息处理方式为切入点,提出生物利用复眼进行三维成像的基本原理,然而由于传统仿生视觉受到硬件条件制约,所以本文在仿生复眼3-3-2信息获取理论的基础上,利用新一代微透镜阵列光场相机技术,提出了一种以单张光场影像获取目标场景深度信息的方法,并将其应用至绝对深度测量中。由于光场影像的一个重要的特性在于记录进入相机的不同光线的强度与方向信息,本文提出利用光线信息进行多深度层次重聚焦的方法,通过对物点在不同层次进行聚焦代价计算,确定出物点成像的平面,最终构建基于物点成像平面位置的深度图。与传统的光场深度估计相比,本文方法计算的深度图可以显著提升分辨率,且不依赖于光场微透镜的数目。为了验证本文方法的有效性,利用本文的算法与现有的深度信息的算法进行深度计算的比较。     

小规模地理场景中点要素三维注记优化配置算法

地理场景中点要素三维注记配置规则多为"遮挡则不显示"和"遮挡直接显示",该类规则的缺陷是注记信息丢失或存在大量遮挡,普适性不强,尤其不适用于小规模地理场景点要素三维注记配置。本文首先归纳了三维注记绘制的内容、位置及方法,并针对小规模地理场景点要素三维注记配置问题,以"信息不丢失、注记尽可能少的遮挡"为配置目标,配置规则为"遮挡后优化并显示"。算法以透视变换矩阵、逆透视变换矩阵及GRID算法为基础,以遗传算法为核心,以三维注记质量评价函数为遗传算法适应度评价函数,实现点要素三维注记的可行最优解求解。经多视角、多平台对照试验可知,本算法适用于多视角三维注记优化配置,具备普适性;与主流GIS平台(SuperMap Desktop、ArcScene)的三维注记配置效果作对比,本算法三维注记质量值分别相对提升144%、232%,符合配置目标。     

浅谈机载激光雷达数据处理

机载激光雷达是激光探测及测距系统,它集成了GPS、IMU、激光扫描仪。其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲可获取探测目标高分辨率的距离、坡度、粗糙度和反射率等信息,而被动光电成像技术可获取探测目标的数字成像信息,经过地面的信息处理而生成逐个地面采样点的三维坐标,最后经过综合处理而得到沿一定条带的地面区域三维定位与成像结果。     

监控视频动态目标的空间定位方法北大核心CSCD

针对监控视频动态目标的空间定位问题,本文在考虑相机畸变的前提下,对监控相机、目标像素坐标和地理场景之间的映射关系进行了研究,提出了基于数字表面模型(DSM)和基于平面约束的目标定位算法。首先,完成相机的标定,确定相机的成像模型;然后,提取畸变校正后的目标像素坐标,并通过目标定位算法计算目标的三维地理坐标;最后,进行了定位精度评定,并分析了两种定位算法的应用特点。本文的定位算法将以像素坐标定位的目标数据解析为以三维坐标定位的空间地理信息,为多摄像头的目标跟踪提供了统一的地理参考框架。     

雾霾天气条件下偏振遥感图像复原研究

针对雾霾天气造成图像质量退化引起的图像对比度降低问题,根据目标场景与大气气溶胶粒子散射光偏振特性的差异,开展雾霾天气目标偏振探测图像复原研究。通过实验获取雾霾天气条件下不同偏振旋转方位角度图像,提出图像复原算法进而提高图像对比度,抑制雾霾介质造成图像退化的影响,提高光学成像系统的成像质量。结果表明,此算法能有效提高图像对比度和图像信息熵值,恢复目标,同时获取了目标景物的深度信息。本文研究为雾霾天气下目标探测与识别提供了有效的技术途径。     

利用主成分背景抑制的红外目标检测

提出了一种基于主成分背景抑制的红外目标检测算法。首先分析了红外成像的时空相关性,采用主成分分析技术分解时域关联信息抑制背景杂波;接着采用空间关联模糊自适应共振神经网络建立时空背景模型检测目标。实验结果显示,该算法能有效地抑制背景突显目标和检测出复杂场景下的红外目标,其F1指标值高达94.2%。     

稀疏场景目标的距离像峰值聚类分割成像方法

针对海面舰船等具有一定空间稀疏性的合成孔径雷达成像场景,提出了一种稀疏场景目标的距离像峰值聚类分割成像方法。首先采用小波降噪算法对SAR原始回波数据进行预处理,通过距离压缩和距离徙动校正获得不同观测位置的距离像,利用基于二阶差分算子的快速峰值检测算法检测距离像峰值点,对峰值检测结果距离维聚类后方位向成像,实现了距离向能量区间稀疏目标的分割成像;对峰值检测结果距离-方位二维聚类后方位向成像,实现了距离向能量区间与方位向合成孔径时间无耦合稀疏目标的分割成像。仿真结果表明,对海面舰船等具有空间稀疏性的成像场景,所提方法能够实现目标的有效分割成像,不仅在完整保留目标回波信息的同时大幅度地降低了方位向压缩的运算量,而且分割成像结果更有利于目标的快速识别。     

带地质逆断层约束数据域的Delaunay三角剖分算法研究

在石油地质勘探三维建模中,逆断层是一种普遍的地质现象,它却控制区域地质的结构和演化与油气资源相关联,而逆断层数据点三角化问题在建模中也最为复杂。本文提出了一种可解决带地质逆断层约束数据域的三角剖分通用算法,通过对逆断层制图边界拓扑结构建立与分析,引入桥接点和辅助约束边界概念,对逆断层中复杂重叠域约束数据划分子区,最后进行Delaunay三角剖分,实现了带地质逆断层约束数据域的Delaunay三角剖分并应用于油气勘探设计等领域。     

多基线层析SAR技术的研究现状分析

层析SAR技术是在干涉SAR （InSAR）基础上发展起来的一种信息反演技术。层析SAR技术弥补了传统InSAR技术在高程向上分辨能力缺失的不足,真正实现了距离向-方位向-高程向的三维成像。本文介绍了层析SAR成像的原理,讨论了成像过程中复图像配准、去斜、相位误差补偿及高程向成像等问题,总结了层析SAR成像的三类算法,分析了层析SAR技术在各领域的应用情况,最后指出了层析SAR成像技术目前存在的问题,并对未来层析SAR技术的发展趋势做出了展望。     

Three-Dimensional Microwave Tomography by a 2-D Slice-Based Reconstruction Algorithm

This letter deals with the problem of imaging 3-D strong scatterers by means of a 2-D slice tomographic reconstruction algorithm. More in detail, the inversion algorithm is based on two steps. In the first step, 2-D slices of the object are reconstructed; then, they are superimposed and interpolated to achieve the 3-D representation of the object. The Kirchhoff approximation is exploited to develop a linear inversion scheme for reconstructing the 2-D slices for scatterers embedded in the free space. Finally, the inversion algorithm is checked against synthetic data for the interesting case of scatterers resembling the human body.     

一种基于曲线SAR的三维目标特征提取与自聚焦新算法

曲线合成孔径雷达（Curvilinear Synthetic Aperture Radar,简称曲线SAR）是一种新的三维成像模式，通过让载机作曲线飞行，曲线SAR系统能同时在方位维和高度维形成大的合成孔径。本文提出一种曲线SAR的三维目标特征提取和自聚焦新方法。新方法是建立在一种灵活的接收数据模型之上的参数化的新方法。仿真实验证明了所提方法的有效性。     

一种改进的GPS时频同步捕获算法研究

对GPS时频同步捕获算法进行了研究，分析了一维和二维捕获算法的特点，在已有算法基础上，提出了一种改进的一维时频同步捕获算法，与修改前的捕获算法相比，算法捕获门限的设定简单，且提高了捕获概率；与二维捕获算法相比，显著提高了信号捕获的速度。     

Two-Dimensional Spectrum Matched Filter Banks for High-Speed Spinning-Target Three-Dimensional ISAR Imaging

In this letter, a 3-D inversed synthetic aperture radar imaging algorithm for targets in high-speed spinning is proposed based on 2-D spectrum matched filter (MF) banks. Each spectrum MF bank yields a focused slice for its corresponding scatterers. By extracting the spatial parameters from all slices, the 3-D image of the target can be constructed. Numeric simulation confirms the validity of the algorithm.      

序贯一维型边缘检测新算法

本文提出一种既可用于从图象上提取具有某种用途的一维边缘,又可用于提取具有多种用途的二维边缘的序贯一维型边缘检测新算法。由于构成该算法重要组成部分的基础算子的作用,以及将二维问题化为一维问题求解而使其明显具有简单,快速、有效的特点。该算法还具有Abdou等所建议的边缘检测算子应具有的两个特性。     

基于改进二维离散希尔伯特变换的图像边缘检测方法

提出一种新的基于二维希尔伯特变换的边缘检测方法。对于频域信号而言,希尔伯特变换不改变信号的幅值,而仅仅改变其相位,即负频率的相位作+90°相移,而正频率作-90°相移。经由傅里叶变换后,边缘特征呈极值状态,因此本文利用二维离散希尔伯特变换实现边缘检测。由于二维离散希尔伯特变换结果具有方向性,提出利用两个呈正交性的二维离散希尔伯特变换的幅度平方和来检测图像边缘特征。此外将高斯核函数引入到希尔伯特变换中,以减少图像噪声对检测结果的影响,并根据PSNR(峰值信噪比)来确定最佳参数σ,从而得到理想的边缘检测效果。为验证该方法的检测结果,将所提方法与传统边缘检测算子的检测效果进行了比较分析,并将该方法运用于卫星遥感图像中,结果表明该方法可以有效地应用于边缘检测工作中。     

Three-Dimensional ISAR Imaging Using a Two-Dimensional Sparse Antenna Array

Conventional antenna array 3-D inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging method does imaging by first carrying out ISAR imaging for all the different antennas and then using array direction of arrival (DOA) estimation on every scatterer to get the position of that scatterer. The aperture formed by the target's motion is used to separate the scatterers, and the antenna array aperture is used for position measurement. In this letter, a 3-D imaging method based on a combination of sparse array beamforming and ISAR imaging is proposed, where 3-D images are formed by space-time match filtering. The estimation of the target's rotation parameters is also given. Simulation results have shown the effectiveness of the proposed methods.      

Laser Scanning的基本原理及其应用前景

首先介绍了激光测距仪的发展历程,针对应用领域的不同,分别对3维激光成像仪和机载/星载激光测高仪的测量原理进行了阐述,并分别介绍了两种激光测距仪的工作流程以及数据处理流程,最后对两种激光测距仪的应用范围进行了阐述,并把两种激光测距技术和普通摄影测量进行了比较,指出了激光测距技术相对于普通摄影测量的优点,即高精度性、穿透性、实时性。     

Algorithms for Tetrahedral Network(ten) generation

The Tetrahedral Network(TEN) is a powerful 3-D vector structure in GIS, which has a lot of advantages such as simple structure, fast topological relation processing and rapid visualization. The difficulty of TEN application is automatic creating data structure. Although a raster algorithm has been introduced by some authors, the problems in accuracy, memory requirement, speed and integrity are still existent. In this paper, the raster algorithm is completed and a vector algorithm is presented after a 3-D data model and structure of TEN have been introducted. Finally, experiment, conclusion and future work are discussed.