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[发明专利]一种微波遥感亮温图像云检测方法-CN201911206786.1有效
发明人：陈柯;樊许磊;李青侠;桂良启;郎量;靳榕 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-11-29 - 公布日： 2022-04-29 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种微波遥感亮温图像云检测方法，属于微波遥感及探测技术领域，包括：将待测多频率微波遥感亮温图像输入通过已知多频率微波遥感亮温图像训练的深度卷积神经网络，输出待测的观测亮温云标签图；通过其判断微波遥感观测亮温图像的每一个像元是否为云像元。训练深度卷积神经网络的方法为：将已知微波遥感观测亮温图像按频率排列形成已知多频率微波遥感亮温图像；判断已知多频率微波遥感亮温图像上各像元是否有云，建立已知观测亮温云标签图；以已知多频率微波遥感亮温图像与已知观测亮温云标签图为数据单元构建数据集；利用数据集建立并训练深度卷积神经网络。本发明能更高效实时地实现基于微波遥感亮温图像的云检测。
一种微波遥感图像检测方法

[发明专利]一种大气温湿廓线的可见度函数直接反演方法-CN201810323166.5有效
发明人：陈柯;刘泽霖;郭伟;李青侠;郎量;桂良启;靳榕 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-04-09 - 公布日： 2021-04-20 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种大气温湿廓线的可见度函数直接反演方法，包括将实际观测的可见度函数输入到训练好的BP神经网络中，得到反演的大气温湿廓线物理参量；BP神经网络的训练包括：利用数值天气模式得到样本大气物理参量，利用综合孔径微波辐射计模型对样本大气物理参量进行正演，得到样本大气物理参量对应的可见度函数；利用样本大气物理参量和样本大气物理参量对应的可见度函数训练BP神经网络，得到训练好的BP神经网络。本发明改变了目前综合孔径微波辐射计遥感大气物理参量需要的可见度‑亮温‑大气物理参数两步反演法，提出了可见度‑大气物理参量的直接反演法，简化数据处理流程，降低反演误差，从而获得更精确的大气物理参数。
一种大气温湿可见度函数直接反演方法

[发明专利]倾斜四反射板镜像综合孔径辐射计及成像方法-CN201910366971.0有效
发明人：李青侠;雷振羽;窦昊锋;李育芳;陈柯;靳榕;桂良启;郎量 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： G01S13/90 文献下载
摘要：本发明属于微波遥感领域，公开了一种倾斜四反射板镜像综合孔径辐射计及成像方法；辐射计包括：倾斜四反射板、天线阵列和阵列分布的N个接收通道；倾斜四反射板包括第一反射板、第二反射板、第三反射板和第四反射板，四块反射板拼接形成喇叭状反射体，喇叭状反射体具有两个面积大小不同的矩形开口，倾斜四反射板用于反射场景辐射信号；天线阵列包括N个阵列分布的天线单元，用于接收来自观测场景的辐射信号和反射板反射的辐射信号；接收通道用于将天线单元接收到的信号进行处理后输出。本发明由于采用了四反射板结构，使得镜像天线阵尺寸比实体天线阵尺寸大，比使用两块反射板结构的镜像天线阵也要大，因而可以获得更高的空间分辨率。
倾斜反射板镜像综合孔径辐射计成像方法

[发明专利]基于极化信息的镜像综合孔径辐射计成像方法-CN201810111067.0有效
发明人：李青侠;窦昊锋;桂良启;李育芳;吴袁超;雷振羽 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： G01S13/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于极化信息的镜像综合孔径辐射计成像方法，包括下述步骤：当天线阵列中每个接收天线的主极化方向沿x方向时，得到天线阵列输出的第一相关函数构成的第一线性方程组；当天线阵列中每个接收天线的主极化方向沿y方向时，得到天线阵列输出的第二相关函数构成的第二线性方程组；将第一线性方程组和第二线性方程组进行组合，得到包含场景亮温图像信息的目标线性方程组；通过求解包含场景亮温图像信息的目标线性方程组，得到余弦可见度函数；利用余弦可见度函数进行反余弦变换，重建场景亮温图像。本发明解决线性方程组秩亏问题，提高余弦可见度函数的准确性，进而提高成像质量。
基于极化信息综合孔径辐射计成像方法

[发明专利]基于反射板组合的镜像综合孔径辐射计成像方法-CN201810110498.5有效
发明人：李青侠;窦昊锋;桂良启;李育芳;吴袁超;雷振羽 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： G01S13/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于反射板组合的镜像综合孔径辐射计成像方法，包括：根据天线阵列与x方向的反射板得到天线阵列输出的第一相关函数构成的第一线性方程组；根据天线阵列与x方向以及y方向的反射板得到天线阵列输出的第二相关函数构成的第二线性方程组；根据天线阵列与y方向的反射板得到天线阵列输出的第三相关函数构成的第三线性方程组；将三个线性方程组进行组合得到包含场景亮温图像信息的目标线性方程组；通过求解包含场景亮温图像信息的目标线性方程组得到余弦可见度函数；利用余弦可见度函数进行反余弦变换，重建场景亮温图像。本发明提高余弦可见度函数的准确性，进而提高成像质量。
基于反射组合综合孔径辐射计成像方法

[发明专利]基于外部单点源的镜像综合孔径辐射计误差校正方法-CN201810110499.X有效
发明人：李青侠;窦昊锋;桂良启;李育芳;吴袁超;雷振羽 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-02-05 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G01S7/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于外部单点源的镜像综合孔径辐射计误差校正方法，包括：采集目标场景的信号以及单点源的信号，撤掉镜像综合孔径辐射计中的双反射板，采集位于双反射板的交线处的校正源的校正数据；利用单点源信号判断校正源的校正数据是否正确，当校正源的校正数据正确时，利用校正源的校正数据校正目标场景信号，得到校正后的相关输出函数；对校正后的相关输出函数进行求解，得到余弦可见度函数；利用余弦可见度函数进行反余弦变换，重建目标场景亮温图像。本发明校正近场误差以及通道幅相误差，提高成像质量。
基于外部单点综合孔径辐射计误差校正方法

[发明专利]一种大气温度廓线直接反演方法及系统-CN201910829439.8在审
发明人：陈柯;桂良启;郎量;李青侠;靳榕 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-09-03 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种大气温度廓线直接反演方法及系统，包括以下步骤：S1、基于真实的大气温度廓线和预报背景场计算背景误差协方差矩阵；S2、基于理想可见度数据和综合孔径微波辐射计观测的可见度数据计算观测误差协方差矩阵；S3、将预报背景场与实际观测的可见度函数代入一维变分函数，得到目标函数，基于所得观测误差协方差矩阵和背景误差协方差矩阵求解目标函数的极小值，得到待反演的大气温度廓线。本发明能够将综合孔径微波辐射计遥感测量的可见度函数数据输入到变分目标函数中，迭代求解得到大气温度廓线物理参量，能够省去现有方法中重建亮温这一步骤，从而实现从可见度函数到大气温度廓线的直接反演，具有更高的反演精度。
温度廓线协方差矩阵反演可见度函数目标函数综合孔径微波辐射计可见度数据背景场求解观测观测误差计算观测物理参量遥感测量预报迭代亮温重建

[发明专利]基于双频天线的地基气象微波辐射计系统及测量方法-CN201610986966.6有效
发明人：郎量;桂良启;陈柯;金锋;郭伟;张祖荫;田加胜 -专利权人：武汉华梦科技有限公司
申请日： 2016-11-09 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明公开了基于双频天线的地基气象微波辐射计系统及测量方法，地基气象微波辐射计系统中气压传感器、红外辐射计、GPS、温湿传感器、雨量传感器分别与数据采集与控制器相连，数据采集与控制器与计算机相连，通过电源模块为系统各器件供电，室温黑体定标源安装在微波辐射计内，所述的微波辐射计由K波段天线、K波段接收机、V波段天线、V波段接收机组成，K波段天线与K波段接收机相连，V波段天线与V波段接收机相连，K波段接收机和V波段接收机分别与数据采集与控制器相连，且K波段天线与V波段天线背对背安装，电机控制整个微波辐射计旋转。本发明的辐射计采用双频独立旋转天线来替代采用极化栅网共用反射面或抛物面的双频天线。
基于双频天线地基气象微波辐射计系统测量方法

[发明专利]基于旋转反射面的镜像综合孔径辐射计的成像方法和系统-CN201710088171.8有效
发明人：李青侠;窦昊锋;桂良启;陈柯;李育芳;黄聪聪;胡孟林 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-02-17 - 公布日： 2019-04-23 - 主分类号： G01S13/90 文献下载
摘要：本发明公开了基于旋转反射面的镜像综合孔径辐射计的成像方法和系统，其中方法的实现包括：根据天线阵列、反射面倾角、反射面与天线阵列的距离得到天线阵列的输出函数；将输出函数的场景亮温参数离散化为求和形式得到包含场景亮温图像信息的矩阵方程；旋转反射面，改变反射面倾角S次，得到S个包含场景亮温图像信息的矩阵方程，S≥2；将S个包含场景亮温图像信息矩阵方程组合成目标矩阵方程；对目标矩阵方程进行反演得到场景亮温图像。旋转反射面的次数越多，且每次旋转的角度越小，组合成的目标矩阵方程越大，场景亮温图像质量越高。
基于旋转反射综合孔径辐射计成像方法系统

[发明专利]一种基于SRGAN的微波遥感亮温图像重构方法-CN201811099270.7在审
发明人：陈柯;任昶;张化昀;李青侠;郎量;桂良启;郭伟 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-09-19 - 公布日： 2019-03-12 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SRGAN的微波遥感亮温图像重构方法，包括：模拟星载被动微波遥感观测流程，得到高分辨率微波亮温图像和星载低分辨率被动微波遥感图像组成微波亮温图像数据集；对微波亮温图像数据集进行预处理，得到SRGAN微波亮温图像数据集；构建SRGAN深度卷积神经网络，使用SRGAN微波亮温图像数据集进行学习训练，得到最优的SRGAN深度卷积神经网络，将待重构的星载低分辨率微波遥感亮温图像输入到最优的SRGAN深度卷积神经网络，得到重构后的高分辨率被动微波遥感亮温图像。本发明能够有效地降低被动微波遥感亮温图像重构中的计算复杂度以及摆脱了传统重构算法对卫星载荷点响应函数的依赖。
亮温被动微波遥感图像数据集微波卷积神经网络图像重构微波遥感低分辨率高分辨率星载预处理图像点响应函数计算复杂度图像输入图像组成卫星载荷学习训练重构算法模拟星有效地重构的构建重构观测

[发明专利]一种基于VDSR的微波遥感图像超分辨率重建方法-CN201810074587.9在审
发明人：陈柯;任昶;郭伟;李青侠;郎量;桂良启;靳榕 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2018-01-25 - 公布日： 2018-07-27 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于VDSR的微波遥感图像超分辨率重建方法，属于微波遥感及探测技术领域。本发明首先模拟微波遥感流程，正演产生高分辨率微波遥感图像TB和低分辨率微波遥感图像TA组成数据集；之后预处理数据集，产生VDSR训练集；再之后基于VDSR训练集构建深度卷积神经网络；最后将待处理的低分辨率微波遥感图像输入到构建好的深度卷积神经网络，所述深度卷积神经网络的叠加层输出即为重建后的高分辨率微波遥感图像。本发明能够有效的降低了重建中的计算复杂度以及摆脱了传统算法对点响应函数的依赖，是一种新型的微波遥感图像重建方法，能更高效实时地重建原始场景的亮温图像。
微波遥感图像卷积神经网络超分辨率重建重建低分辨率高分辨率训练集构建预处理数据集点响应函数计算复杂度传统算法模拟微波探测技术微波遥感原始场景叠加层数据集亮温遥感图像输出

[发明专利]一种基于被动毫米波极化成像的材料分类方法-CN201610534007.0有效
发明人：胡飞;程亚运;桂良启;贺锋;郎量 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2016-07-08 - 公布日： 2018-07-24 - 主分类号： G01S13/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于被动毫米波极化成像的材料分类方法；首先利用毫米波辐射计成像系统在无极化照射环境中获取给定入射角下场景的水平极化图和垂直极化图；再根据水平极化图和垂直极化图计算得到“线极化比”图像；然后统计分析“线极化比”的分布规律，利用阈值估计公式估计“线极化比”阈值；最后根据分类准则，实现对场景中的金属材料和非金属材料的分类。本发明能非接触、被动地对金属材料和介质材料的进行有效分类，并且不受环境辐射变化的影响，具有很好的鲁棒性，可用于金属目标的遥感与探测、金属危险品的安全检测与预警等领域。
一种基于被动毫米波极化成像材料分类方法

[发明专利]一种基于SRCNN的微波遥感图像超分辨率重建方法-CN201711362202.0在审
发明人：陈柯;任昶;郭伟;李青侠;郎量;桂良启 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2017-12-18 - 公布日： 2018-05-08 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SRCNN的微波遥感图像超分辨率重建方法，属于微波遥感及探测技术。本发明首先模拟微波遥感流程，正演产生高分辨率微波遥感图像TB和低分辨率微波遥感图像TA组成数据集；之后预处理数据集，产生SRCNN训练集；再基于SRCNN训练集构建五层深度卷积神经网络；最后将待处理的低分辨率微波遥感图像输入到构建好的五层深度卷积神经网络，所述深度卷积神经网络的第四层输出即为重建后的高分辨率微波遥感图像。本发明能够有效的降低了重建中的计算复杂度以及不需要准确的天线方向图，是一种新型的微波遥感图像重建方法，能更高效实时地重建原始场景的亮温图像。
一种基于 srcnn 微波遥感图像分辨率重建方法

[发明专利]一种产生涡旋电波的缝隙天线阵列-CN201510353203.3有效
发明人：刘丹丹;桂良启;周聪 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-06-24 - 公布日： 2018-04-10 - 主分类号： H01Q13/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种产生涡旋电波的缝隙天线，这种新型天线解决了以往涡旋电波天线阵列结构复杂、加工难度大的问题。本发明中的天线阵列为在一块圆形金属板上开出N个缝隙，每个缝隙沿圆形金属板中心向边缘分布，N个缝隙绕圆形金属板中心对称，每个缝隙单元从中心位置馈电，N≥4。本发明的天线半径为厘米级，可为涡旋通信系统提供一种结构简单、易于生产的涡旋天线。
一种产生涡旋电波缝隙天线阵列

[发明专利]一种产生涡旋电波的介质谐振器天线阵列-CN201510563225.2有效
发明人：张思贤;桂良启;刘丹丹 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2015-09-07 - 公布日： 2018-03-27 - 主分类号： H01Q1/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种产生涡旋电波的介质谐振器天线阵列。该天线阵列由N个均匀布置在圆形印制板(接地面侧)上的介质谐振器天线构成，介质谐振器天线和接地面连接处开有N个矩形槽；印制板的另一面布有N条均匀分布的微带线，N≥4，微带线的一端由同轴线馈电，另一端通过和矩形槽的耦合给介质谐振器天线馈电。从而产生N‑1个模式的涡旋电波(OAM波)。本发明的介质谐振器天线阵列具有高增益、低损耗和高宽带的优点。
一种产生涡旋电波介质谐振器天线阵列