基于ISAR图像序列的目标三维重构技术研究

来源 :国防科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:memeshan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
逆合成孔径雷达(ISAR)成像通过得到目标的二维高分辨率图像,从而实现对目标的探测和识别,并且其远距离、全天候、全天时等特点,使得其广泛应用于各领域。ISAR三维重构技术又是ISAR成像领域的一个重要且热门的研究方向。若能对目标进行三维重构,将可以获得目标更丰富的信息,极大的提高目标探测、分类及识别水平。本文主要针对基于ISAR图像序列的三维重构技术进行研究,本文研究的主要内容包括下列几个方面:第一章对本文的研究背景及研究意义进行了介绍,对国内外比较经典的ISAR系统进行了介绍,然后对ISAR图像特征点与匹配以及基于ISAR图像序列对目标进行三维重构方面的研究现状进行了回顾和介绍,最后介绍了论文的总体研究工作和安排。第二章对ISAR二维成像过程进行介绍。首先对ISAR成像的基本原理以及常用的一些成像算法进行介绍,介绍了ISAR目标三维向二维投影成像的数学模型。最后仿真了空间轨道目标的运动模型并得到其运动过程中的ISAR二维图像序列,以及利用飞机电磁仿真数据等得到了飞机目标的ISAR二维序列图像。第三章研究了ISAR序列像进行特征点提取和匹配方法,包括网格法匹配、SIFT算法匹配等,提出了利用SIFT算法对整个图像序列做匹配的方法。此外,从图像之间变换关系的角度,提出了基于SIFT算法匹配结果,再根据RANSAC方法,得到相邻图像之间的变换关系,再利用这种变换关系对图像进行匹配的方法。最后给出了仿真实验结果。第四章主要针对ISAR图像序列完成匹配后的三维重构部分进行研究。其中主要介绍了利用因式分解对ISAR图像序列进行三维重构的原理。分析了传统因式分解法在ISAR图像序列重构应用中存在的问题,例如在整个ISAR图像序列中都存在的特征点较少,导致最后重构出的三维点数较少,以及实时性不高等问题。并针对以上情况,介绍了序贯因式分解的方法,该方法每次只对两幅图像做匹配和重构,每新加入一幅图像,则进行一次重构,然后将每一次的重构结果进行融合,最后得到最终的重构结果,这种方法可以使得重构的结果更加完整,并且满足实时性的要求。最后给出了两种重构方法的仿真实验结果并对结果进行分析。第五章对整篇论文的主要工作进行了梳理总结,对论文中存在的不足进行了思考,并对将来可以改进的方向进行了思考。
其他文献
在目前的100Gbps光纤骨干网中,DP-(D)QPSK调制格式因其频谱利用率高、色散容限高、抗非线性效应能力强等特性成为主流调制格式。相应地,传统的数字相干接收技术也已发展成熟。但是随着对智能光网络监测和网络安全需求的不断增加,超高速光信号智能接入已经成为了一个新的亟待解决的问题。在此应用背景下,传统数字相干接收技术暴露出了以下几大问题:1.数字相干接收机结构复杂、成本高昂;2.数字相干接收机一
量子霸权是量子计算发展中的里程碑,代表着量子计算装置的计算能力在某些特定问题上超越了最快的经典计算机,是量子计算研究领域的一个重要课题。玻色采样模型是实现量子霸权的有力候选实验,其对应的数学问题是一个经典计算机难以求解的采样问题,而其物理实现只需要全同光子、线性光学网络以及被动的探测,因此相对于通用量子计算机更容易实现。在玻色采样的相关研究中,玻色采样验证问题,是玻色采样的实现中的一个重要问题。然
高性能计算(High performance computing,HPC)在航空航天、天体物理学、生物医学、气象、材料科学、核工程等科学研究和工程技术领域无一不发挥着重要作用。粒子输运模拟就是其中的一项重要应用。自上世纪三十年代中子被发现后,对于各类微观粒子的研究就一直持续不断。粒子运输理论已经被应用在天体物理、核物理、医学放射性治疗等重要领域。粒子输运方程(Boltzmann方程)是描述粒子传输
随着无线网络的普及,海量的异构终端设备不断接入互联网,数据类型变得更加复杂多样,数据量急剧增加;同时,智能家居、智能网联车等大量新型应用的涌现对服务的时效性提出了更高的要求。边缘计算作为一种新型的计算模式,在靠近用户或者数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储等资源为用户提供更加实时的服务。由于用户具有移动性,为了满足服务的低延时要求,边缘计算平台需要将承载服务的虚拟机迁移至距离用户更近的边缘服
随着测绘设备和技术的发展,用于进行数字地形分析的DEM数据规模不断扩大,部分分析方法的计算效率相对较低,处理时间过长。虽然已有大量研究致力于提高数字地形分析效率,但相关成果通常难以充分发挥现有计算机集群的优越性能,且对分析算法的优化不足。并行计算和算法优化是解决现有问题的两种有效方法。本文以数字地形分析理论及实际问题为基础,具体从算法优化及性能提升出发,着力提高数字地形分析效率。根据数字地形分析实
经过数十年的飞速发展,全球导航卫星系统已成为提供位置、速度和时间信息的重要空间基础设施。GNSS接收天线或天线阵作为导航接收机的首个器件,其性能指标对整个接收机的性能起到了至关重要的作用。其中,广泛应用于各类监测站的高精度GNSS天线,常常需要配备天线罩加以保护,而天线罩的引入会对高精度天线性能产生不可忽视的影响;作为目前卫星导航接收机最有效的干扰抑制手段,抗干扰天线阵通过控制自适应权值对各阵元方
近年来,随着人工智能领域的飞速发展,越来越多的智能化技术被广泛应用于各项产业中。其中,无人驾驶技术代表了高新技术的发展水平,在民用和军事领域都具有广阔的应用前景。军用地面无人平台作为新型作战力量,在未来的信息化战场上将发挥关键作用。班组支援型无人车是其重要发展方向之一,可用于运输物资设备并与班组成员协同工作,有利于减轻班组人员负担,增强其持续作战能力。要实现上述功能,前提条件是要实现无人平台对于巡
在几何量测量中,角度测量一直是其重要分支之一,圆光栅作为最常用的一种精密测角传感器,在静态测角领域早已具备很高的测量水平,但在对测量实时性要求很高的应用中,传统的圆光栅静态测角技术却无法兼顾测角精度与测量速度两大需求,测量时刻的不准确为动态测角结果引入较大误差、降低动态测角精度。因此,消除该误差并将其作为提高圆光栅动态测角精度的重要技术手段具有较高研究价值。本文通过了解国内外动态测角技术发展现状、
星载平台电子侦察技术因侦察范围广、不受国界限制等受到各航天大国的大力发展。目前,各类长航时无人机、战斗机、预警机等在运动过程中,其机载雷达和卫星通信设备发出的信号也可能被卫星截获而被定位。由于其运动速度快且在三维空间中运动,单个卫星如何实现对空中动目标辐射源的定位与跟踪,是航天电子侦察领域的热点问题。为了提高侦察灵敏度的同时降低卫星载荷的体积和重量,本文提出利用一个大口径天线联合多个小口径天线构成
水流量标准装置是流量单位量值统一与传递的标准,能完成各种类型流量计检定、校准及科学研究等工作。本研究对水流量标准装置进行自动化改造,运用先进控制技术对流量进行调节,设计自动控制系统实现流量计检定、校准过程自动化,提高标准装置计量工作的效率与准确性。具体研究内容如下:(1)基于标准装置现有结构,在测试管段中加入电动调节阀,取代原装置中手动调节阀对流量的调节作用。对测试管段内流场进行仿真分析,探讨电动