[发明专利]一种箔条云模型反演方法

说明书

本发明公开了一种箔条云模型反演方法，包含：通过多摄像机在不同角度下拍摄箔条发射时的时序图像，作为反演的输入；建立箔条云所在空间的包围盒，采用正六面体对包围盒进行空间分割；综合多视角下箔条云图像，借助计算机视觉技术，基于OpenCV编程逐一确定每个正六面体内的箔条密度；在每一个正六面体网格中，按照相应的箔条密度随机生成子箔条云模型，进而组合形成箔条云模型。本发明生成的箔条云模型可以最大程度地逼近测试情形，进而为建模算法验证提供可靠的模型输入。

技术领域

本发明涉及雷达目标特性仿真技术，尤其涉及一种箔条云模型反演方法。

背景技术

箔条云模型的生成一般基于空气动力学模型，其中运用了大量的近似，导致仿真生成模型往往与实际箔条云模型之间差异极大，仿真算法无法得到有效验证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合计算机视觉技术和包围盒空间分割的随机逆向生成箔条云方法，可以最大程度地逼近测试情形，进而为建模算法验证提供精确的模型输入。

为了实现上述目的，本发明提供一种箔条云模型反演方法，包含以下步骤：

步骤S1、通过多摄像机在不同角度下拍摄箔条发射时的时序图像，作为反演的输入；

步骤S2、建立箔条云所在空间的包围盒，采用正六面体对包围盒进行空间分割；

步骤S3、综合多视角下箔条云图像，借助计算机视觉技术，基于OpenCV编程逐一确定每个正六面体内的箔条密度；

步骤S4、在每一个正六面体网格中，按照相应的箔条密度随机生成子箔条云模型，进而组合形成箔条云模型。

优选地，所述步骤S1包含：摄像机布局所摄图像作为模型反演的输入，要求2部高清摄像机正交拍摄(其他摄像机布局满足空间俯仰向或方位向间隔60°)，以最大程度利用图像进行密度反演。

优选地，所述步骤S2包含：根据模型精度要求，对包围盒进行不同尺度的正六面体分割，根据工程经验，为兼顾精度和速度，正六面体尺度取(30-60)λ为宜，λ为雷达工作波长。

优选地，所述步骤S3包含：计算机视觉用从各个摄像机单独观测到的内容之间的关系确定物体的位置，考虑到箔条云数量巨大，只需通过参数估计在步骤2中正六面体空间内总数量即可，进而获取箔条密度。

优选地，所述步骤S4包含：子箔条云模型的生成可以采用蒙特卡洛方法，本发明使用箔条的线模型作为基本元素，随机的参量包含箔条长度、箔条位置和箔条姿态，其中箔条长度由箔条弹决定，一般为1-5种固定频率的半波长，箔条位置和姿态无固定约束下为任意随机变量。

优选地，所述步骤S4包含：将子箔条云模型组合即可形成，组合形成的箔条云模型对应为某一采样的时刻，可以通过不同采样时刻的图像，重复步骤S1-S4，实现箔条云扩散模型的建立。

本发明具有以下优点：

本发明与正演生成的箔条云相比，将测试多视角图像作为输入，省去了复杂的空气动力学仿真。

本发明可以通过包围盒空间分割颗粒度实现箔条云模型精度、建模时间的控制。

本发明建立的箔条云模型只需在采样时间上重复构建，即可形成动态扩散箔条云模型。

附图说明

图1是本发明实施例中包围盒空间分割的示意图。

图2是本发明实施例中反演箔条云模型的示意图。

具体实施方式

亟需提出一种逼近真实情形的精确箔条云模型生成方法，同时通过一种结合计算机视觉技术、包围盒空间分割的随机逆向生成箔条云方法，以解决背景技术中的问题。