4月9日,中国科学院空天信息创新研究院在国家自然科学基金委员会信息科学部重大项目“合成孔径雷达微波视觉三维成像理论与应用基础研究”结束审查会上发布了原创研究成果合成孔径雷达(SAR)微波视觉三维成像理论方法。该技术通过引入雷达回波和图像中的微波视觉三维语义,创造了一条全新的SAR三维成像技术路径。与传统方法相比,这项技术大大降低了三维成像所需的数据采集量,提高了成像精度,实现了高效低成本的SAR三维成像,为遥感测绘和灾害监测等领域提供了更强大的技术支持。
SAR是高分辨率观察地面的重要手段之一。它具有全天候和全天候的优点,不受天气和光照因素的影响。但国内外采用的SAR三维成像技术体系主要依靠孔径扩展来获取第三维信息,导致数据采集周期过长或观测渠道多、硬件系统复杂等。,从而制约了SAR三维成像的应用和推广。
2020年1月启动“合成孔径雷达微波视觉三维成像理论与应用基础研究”重大项目,由空中天空学院牵头,与复旦大学、中国科学院自动化研究所、北京大学、北京遥感信息研究所等单位联合开展。项目研究的目标是建立新的SAR微波视觉三维成像理论、新方法、新技术,降低三维成像SAR系统的复杂性,为发展中国新一代三维SAR系统、提高中国SAR系统应用效率奠定理论基础。
基于SAR微波视觉三维成像的原创理论方法,研究团队开发了SAR微波视觉三维成像处理原型系统。该系统打破了现有的SAR三维成像处理传统技术框架,依靠大量的观测,需要更多的人工处理。通过“微波视觉”智能处理方法,可以自动识别建筑等目标的三维几何结构特征,并建立初步的结构模型作为约束。通过深度学习和迭代精化,通过微波视觉三维语义和成像物理模型的双重约束,可以将三维成像所需的观测量量减少50%以上,同等条件下的云高度。
与此同时,该团队开发了一套微波视觉3DSAR设备(MV33)DSAR)并进行数据获取和技术验证。这是一套小型化的无人机全极化阵列干扰SAR设备,具有全极化阵列干扰、高通道幅度一致、基线可灵活配置等特点。
该团队基于上述微波视觉三维SAR设备,构建并发布了SAR微波视觉三维成像数据集(SARMV3D数据集)。该数据集是国内首个SAR三维成像数据集,有效缓解了目前SAR三维成像数据集的稀缺性,引起了国内外的广泛关注。
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