[发明专利]一种高分辨SAR图像的快速仿真方法

摘要

本发明属于雷达技术领域，公开了一种高分辨SAR图像的快速仿真方法，能够高效快速的仿真所需目标场景的SAR图像，用于SAR图像的解译以及目标的自动识别，包括：建立目标场景的三维模型；确定目标场景的成像几何以及所需的采样射线的起点以及方向矢量；对目标场景建立基于bin的SAH‑BVH面元划分结构；利用上述的BVH结构进行快速的射线追踪并获取交点信息；确定获取的后向散射能量图；合成最终的SAR图像并添加相应的噪声。

主权项

1.一种高分辨SAR图像的快速仿真方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1，建立目标场景的三维坐标系，将目标场景表面划分为多个连续的三角面元，并确定目标场景表面所有三角面元在三维坐标系中的顶点坐标，形成目标场景的三角面元模型，所述多个三角面元依次标号，每个三角面元包含背景三角面元和目标三角面元；步骤2，确定SAR雷达对目标场景成像时所需的成像参数，并根据所述成像参数建立SAR雷达对目标场景的成像几何模型；所述成像参数至少包括SAR雷达位置、雷达辐射射线的数目以及每条射线的入射方向；步骤3，确定SAR雷达对目标场景的辐射模型，所述辐射模型包括朗伯体散射模型和镜面反射模型；步骤4，根据所述目标场景的三角面元模型，构建目标场景的基于表面积启发式的BVH树结构模型；步骤5，所述SAR雷达对目标场景进行射线辐射，根据每条射线与所述BVH树结构模型的交点对对应单次射线进行跟踪，得到朗伯体散射结果；所述朗伯体散射结果包含每条单次射线与所述BVH树结构模型的跟踪距离以及交点所属的三角面元编号；步骤6，根据所述朗伯体散射结果，确定二次散射反射线，所述二次散射反射线为与三角面元相交的单次射线；根据每条二次散射反射线与所述BVH树结构模型的交点对对应二次散射反射线进行跟踪，得到镜面反射结果；所述镜面反射结果包含每条二次散射反射线与所述BVH树结构模型的跟踪距离以及交点所属的三角面元编号；步骤7，根据朗伯体散射模型计算每条单次射线的散射能量值，根据镜面反射模型计算每条二次散射反射线的散射能量值；将与背景三角面元相交的单次射线的散射能量值设置为常数，并将与BVH树结构模型不相交的单次射线、与BVH树结构模型不相交的二次散射反射线的跟踪距离设置为无穷大；步骤8，根据所述每条单次射线的散射能量值和每条二次散射反射线的散射能量值、所述每条单次射线的跟踪距离和每条二次散射反射线的跟踪距离以及所述每条射线的入射方向，得到SAR雷达仿真图像。