[发明专利]一种空间目标成像仿真面元消隐方法

权利要求书

1.一空间目标成像仿真面元消隐方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、针对空间目标三维模型，以三维微面元网格划分得到各网格顶点和中心在世界坐标系中的坐标；

判断面元对太阳光源可见性，即将所有微面元顶点和中心沿太阳光线方向平行投影到垂直光轴的投影平面，该投影平面记为第一投影平面；

步骤二、以第一投影平面上的各面元中心点为中心，基于K近邻算法找出其周围距离最近的M个面元；

步骤三、在世界坐标系中，判断各面元和基于K近邻算法找到的对应M个面元沿太阳光线方向遮挡关系，若该面元被M个面元中的任一面元遮挡，则将该面元置为太阳不可见面元，反之为太阳可见面元；

步骤四、对空间目标的所有面元重复步骤二和步骤三，得到空间目标对太阳光源可见的所有面元；

步骤五、判断面元对相机可见性，即将所有微面元顶点和中心沿相机光轴方向透视投影到与光轴垂直的投影平面，该投影平面记为第二投影平面；

步骤六、以第二投影平面上的各面元中心点为中心，基于K近邻算法找出其周围距离最近的M个面元；

步骤七、在世界坐标系中，判断各面元和基于K近邻算法找到的对应M个面元沿相机光轴方向的遮挡关系，若该面元被M个面元中的任一面元遮挡，则将该面元置为相机不可见面元，反之为相机可见面元；

步骤八、对空间目标的所有面元重复步骤六和步骤七，得到空间目标对相机可见的所有面元；

步骤九、将步骤四得到的对太阳光源可见的面元和步骤八得到的对相机可见的面元求交集，即得到所有对太阳光源和相机都可见的面元集合。

2.根据权利要求1所述一空间目标成像仿真面元消隐方法，其特征在于，步骤一所述判断面元对太阳光源可见性的具体过程包括以下步骤：

空间目标在世界坐标系中，设面元为三角面元，空间目标的第N个网格的三个顶点在世界坐标系中的坐标为P_N1(X_N1,Y_N1,Z_N1)、P_N2(X_N2,Y_N2,Z_N2)和P_N3(X_N3,Y_N3,Z_N3)，面元的中心点坐标为C_N(X_N,Y_N,Z_N)；太阳光线方向为S＝(X_S,Y_S,Z_S)，将P_N1、P_N2、P_N3和C_N沿太阳光线方向平行投影到垂直光轴的投影平面，即第一投影平面，第一投影平面上的坐标分别为P′_N1、P′_N2、P′_N3和C′_N；投影前后坐标关系为：

式中R_sun为平行投影矩阵。

3.根据权利要求2所述一空间目标成像仿真面元消隐方法，其特征在于，所述式中

4.根据权利要求1、2或3所述一空间目标成像仿真面元消隐方法，其特征在于，步骤五所述判断面元对相机可见性的具体过程包括以下步骤：

相机光轴方向为O＝(X_O,Y_O,Z_O)，将P_N1、P_N2、P_N3和C_N沿光轴方向透视投影到与光轴垂直的投影平面，即第二投影平面，第二投影平面上的坐标分别为P″_N1、P″_N2、P″_N3和C″_N；投影前后坐标关系为：

式中R_camera为透视投影矩阵。

5.根据权利要求4所述一空间目标成像仿真面元消隐方法，其特征在于，所述式中