近日，Science China Information Sciences 最新录用了由中国科学院空天信息创新研究院韩冬博士(第一)、焦泽坤博士(通信)等撰写的文章“Geometric constraints based 3D reconstruction method of tomographic SAR for buildings”。
典型的tomoSAR三维重建方法是对配准后的SAR图像逐像素进行散射信息和高程信息的反演，并未充分挖掘二维SAR图像蕴含的三维结构线索。这会导致进行精确三维重建所需重复观测次数多、数据获取周期长等问题，限制了相关技术的推广应用。针对上述问题，丁赤飚院士带领的团队提出了SAR微波视觉三维成像的概念，充分挖掘二维SAR图像中包含的散射机制和图像语义线索，增加三维成像可用信息量，提升三维成像的精度和效率。城区建筑作为一类典型目标，相比于三维结构复杂的目标，可被认为由多个规则立面构成，因此建筑目标立面几何信息的提取相对可行。基于SAR图像提取的建筑目标立面几何信息可以作为先验信息对tomoSAR的三维重建过程施加几何约束，优化三维重建结果。
本论文开展了几何约束的建筑目标tomoSAR 三维重建方法研究，提出了一种基于SAR点云空间分布的建筑目标立面提取方法。该方法基于tomoSAR三维点云的空间位置分布信息，通过定义并融合点密度统计图和高程统计图，实现建筑目标立面几何信息的准确提取；针对有效观测次数和噪声水平等因素影响tomoSAR三维重建的问题，提出了基于几何约束的建筑目标tomoSAR三维重建方法，将提取的建筑目标立面几何信息和SAR图像信噪比作为先验信息，对tomoSAR 三维重建过程施加几何约束，实现在少量观测次数和低信噪比下优化建筑目标的三维重建结果。
本论文利用甘肃敦煌地区的P波段机载tomoSAR实验数据对所提方法的有效性进行了验证。实验结果表明，根据所提取的建筑目标立面几何信息施加几何约束后，建筑目标的三维重建结果得到了有效改善。
Citation: Dong Han, Zekun Jiao, Liangjiang Zhou, et al. Geometric constraints based 3D reconstruction method of tomographic SAR for buildings. Sci China Inf Sci, 2022, doi: 10.1007/s11432-022-3521-0. 相关阅读
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