CN116500617A - 一种面向实体雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN116500617A CN202310483643.5A CN202310483643A CN116500617A CN 116500617 A CN116500617 A CN 116500617A CN 202310483643 A CN202310483643 A CN 202310483643A CN 116500617 A CN116500617 A CN 116500617A
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邓云开
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Chongqing Innovation Center of Beijing University of Technology
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Abstract

本申请涉及合成孔径雷达技术的领域，尤其是涉及一种面向实体的雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质。方法包括：基于确定的测量区域，确定测量区域对应的测量点以及测量点对应的第一坐标信息；根据测量点以及测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；获取天线对应的第二坐标信息，并基于目标参考平面，确定参考点以及参考点对应的第三坐标信息；基于第二坐标信息以及第三坐标信息，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息；基于相位补偿信息、第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。本申请具有可以减少成像散焦，提高成像的精确度的效果。

Description

一种面向实体雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本申请涉及合成孔径雷达技术的领域，尤其是涉及一种面向实体雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
现今，随着全息成像理论的完善，宽带微波技术和信号处理技术的不断发展，雷达成像技术已被广泛运用在各个领域，并对每个领域的不同实体进行成像，例如建筑、大坝以及露天边坡等；传统的雷达技术一般是使用雷达发射电磁波，待测实体反射电磁波，根据待测实体反射回波，最终获取待测实体对应的雷达成像。合成孔径雷达(synthetic apertureradar,SAR)是利用实体目标静止，雷达运动，对待测实体进行成像。合成孔径雷达可以分为直线导轨模式的线性合成孔径雷达和旋转机械臂模式的圆弧式合成孔径雷达。
但是，当采用圆弧式合成孔径雷达扫描成像时，如果待测实体与二维成像平面之间有较大的高度差，目标点与其在成像平面内的投影点之间就会产生较大的距离徙动历程差，导致成像结果在方位向上散焦，从而影响雷达成像结果的精度。
发明内容
为了提高雷达成像结果的精准度，本申请提供一种面向实体雷达成像方法、装置、电子设备及存储介质。
第一方面，本申请提供一种面向实体雷达成像方法，采用如下的技术方案：
一种面向实体雷达成像方法，包括：
基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息；根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；
获取天线对应的第二坐标信息，并基于所述目标参考平面，确定参考点以及所述参考点对应的第三坐标信息；
基于所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
通过采用上述技术方案，从确定出的测量区域中确定测量点，并在确定测量区域对应的测量点的同时，确定出测量点对应的第一坐标信息，即确定出测量点对应的位置；随后，通过测量点的第一坐标信息，确定出所对应的目标参考平面，以该目标参考平面作为测量区域对应的参考平面；在获取到天线对应的位置信息，即第二坐标信息时，从目标参考平面中确定参考点，同时，确定该参考点对应的位置，即第三坐标信息，随即，以第二坐标信息以及第三坐标信息作为计算参数，确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息；相位补偿信息参与到获取的目标点反投时位置的补偿，从而降低在确定目标信息时的散焦的情况，进而提高成像的精准度。
在一种可能的实现方式中，所述测量区域为至少两个子测量区域，所述基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，包括：
确定所述每个子测量区域对应的多个待定测量点；
基于第一预设筛选规则，对所述多个待定测量点进行筛选，确定多个测量点；
所述第一预设筛选规则为旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则；获取全站仪对应的第一位置信息以及所述多个测量点分别对应的第二位置信息；
基于所述第一位置信息以及所述第二位置信息，确定所述多个测量点分别对应的第一坐标信息。
通过采用上述技术方案，将测量区域的至少两个子测量区域分别作为一个区域整体，从每个子测量区域中确定出多个待定测量点；之后，基于旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的第一预设筛选规则对每个子测量区域对应的多个待定测量点进行筛选，确定符合预设筛选规则的多个测量点；另外获取全站仪的位置，及第一位置信息以及多个测量点分别对应的第二位置信息，基于第一位置信息以及第二位置信息，从而确定出多个测量点对应的坐标，即第一坐标信息；从而得到符合方案要求的测量点的同时，准确的确定出测量点对应的坐标信息。
在一种可能的实现方式中，根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面，包括：
将所述每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入预设方程进行计算，确定多个平面参数；
基于所述多个平面参数，确定每个子测量区域对应的子参考平面；
基于所述每个子测量区域对应的子参考平面以及所述多个第一坐标信息，确定所述目标参考平面。
通过采用上述技术方案，将每个子区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入至预设方程进行计算，确定出每个子测量区域对应的多个平面参数，该多个平面参数反映该子测量区域对应的参考平面，即基于多个平面参数确定出每个子测量区域对应的子参考平面，而每个子参考平面仅仅只反映对应的子测量区域，无法反映待测实体，因此，基于每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，进一步确定出能够反映待测实体对应的目标参考平面；从而准确得到符合待测实体对应的参考平面，进而基于该目标参考平面提高后续雷达成像的精确性。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，确定所述目标参考平面，包括：
基于第二预设筛选规则，对所述多个第一坐标信息进行筛选，确定多个目标坐标信息；
基于所述多个目标坐标信息，确定所述每个子参考平面对应的范围信息；
基于所述每个子参考平面对应的范围信息，确定目标参考平面。
通过采用上述技术方案，基于旨在筛选出在子参考平面中与子测量区域对应的第一坐标信息的第二预设筛选规则，对子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息进行筛选，确定符合预设筛选规则的多个目标坐标信息，并基于多个目标坐标信息，确定出每个子参考平面的范围信息，由具有一定范围的子参考平面进一步最终确定出目标参考平面，可以进一步降低在确定参考平面时会出现的误差，使得所确定的目标参考平面更贴合待测实体，降低在雷达成像时因地形问题造成的散焦情况发生的几率。
在一种可能的实现方式中，所述第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：
将所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息带入至补偿相位公式进行计算，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；
所述确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：
按下式计算所述第三坐标信息对应的相位补偿信息：
其中,(xP,yP,zP)表示第三坐标信息，(r cosθa,rsinθa,0)表示雷达天线的坐标，λ表示载波波长，j表示虚数单位，r表示系统的旋转半径。
通过采用上述技术方案，在确定第三坐标信息的相位补偿信息时，通过相应的相位补偿计算公式对第二坐标信息与第三坐标信息进行计算，最终得到第三坐标信息的相位补偿信息，矫正第三坐标信息对应的目标点在最终目标成像时由于高度差而产生的坐标信息误差。
在一种可能的实现方式中，所述相位补偿信息为多个相位补偿信息，所述第三坐标信息为多个第三坐标信息，所述基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息，包括：
所述多个相位补偿信息与所述多个第三坐标信息一一对应；
基于所述目标点坐标信息，对所述多个第三坐标信息进行筛选，确定所述目标点坐标信息对应的第三坐标信息以及相位补偿信息；
基于所述目标点坐标信息对应的相位补偿信息，对所述目标点坐标信息进行相位补偿，并基于相位补偿后的目标点坐标，确定目标成像信息。
通过采用上述技术方案，每一个相位补偿信息有与之对应的第三坐标信息，在获取到目标点坐标信息时，基于目标点坐标信息，对多个第三坐标信息进行筛选，从多个第三个坐标信息中确定出于目标点坐标信息对应的第三坐标信息，并且也确定出目标点坐标信息对应的相位补偿信息，从而基于补偿信息对目标点坐标信息进行相位补偿，当将所有目标坐标信息补偿相位完成时，后由所有目标坐标信息构建的成像，即确定目标成像信息；以使得确定出的目标成信息的精确性。
在一种可能的实现方式中，所述基于所述目标点坐标信息，对所述多个第三坐标信息进行筛选，确定所述目标点坐标信息对应的第三坐标信息，包括：
以所述目标点坐标信息为原点，确定每个第三坐标信息与所述目标点坐标信息的距离信息；将所述多个距离信息进行对比，确定距离最短的距离信息，并将所述距离最短的距离信息对应的第三坐标信息与所述目标点坐标信息对应。
通过采用上述技术方案，目标点坐标信息对应的第三坐标信息的确认过程，基于两者间的距离情况进行确认，即首先以目标点坐标信息作为原点，分别确定出每个第三坐标信息与目标点坐标信息之间的距离，及距离信息，最后，将多个距离信息之间进行对比，从而在多个距离信息中准确的筛选出于目标点坐标信息对应的第三坐标信息，以保证后续相位补偿的准确性。
第二方面，本申请提供一种面向实体雷达成像装置，采用如下的技术方案：
一种面向实体雷达成像装置，包括：第一信息确定模块、目标参考平面确定模块、第二信息确定模块、相位补偿确定模块以及目标成像确定模块，其中，
第一信息确定模块，用于基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息；
目标参考平面确定模块，用于根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；
第二信息确定模块，用于获取天线对应的第二坐标信息，并基于所述目标参考平面，确定参考点以及所述参考点对应的第三坐标信息；
相位补偿确定模块，用于基于所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；
目标成像确定模块，用于基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
通过采用上述技术方案，第一信息确定模块从确定出的测量区域中确定测量点，并在确定测量区域对应的测量点的同时，确定出测量点对应的第一坐标信息，即确定出测量点对应的位置；随后，目标参考平面确定模块通过测量点的第一坐标信息，确定出所对应的目标参考平面，以该目标参考平面作为测量区域对应的参考平面；在第二信息确定模块获取到天线对应的位置信息，即第二坐标信息时，第二信息确定模块从目标参考平面中确定参考点，同时，确定该参考点对应的位置，及第三坐标信息，随即，相位补偿确定模块以第二坐标信息以及第三坐标信息作为计算参数，确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息；相位补偿信息参与到获取的目标点反投时位置的补偿，从而降低在确定目标信息时的散焦的情况，进而提高成像的精准度。
在一种可能的实现方式中，所述第一信息确定模块，还包括：第一测量点确定单元、第二测量点确定单元、位置信息获取模块以及坐标信息确定单元，其中，
第一测量点确定单元，用于确定所述每个子测量区域对应的多个待定测量点；
第二测量点确定单元，用于基于第一预设筛选规则，对所述多个待定测量点进行筛选，确定多个测量点；
所述第一预设筛选规则为旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则；位置信息获取模块，用于获取全站仪对应的第一位置信息以及所述多个测量点分别对应的第二位置信息；
坐标信息确定单元，用于基于所述第一位置信息以及所述第二位置信息，确定所述多个测量点分别对应的第一坐标信息。
在一种可能的实现方式中，所述面向实体雷达成像装置，还包括：平面参数确定模块、第一平面确定模块以及第二平面确定模块，其中，
平面参数确定模块，用于将所述每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入预设方程进行计算，确定多个平面参数；
第一平面确定模块，用于基于所述多个平面参数，确定每个子测量区域对应的子参考平面；第二平面确定模块，用于基于所述每个子测量区域对应的子参考平面以及所述多个第一坐标信息，确定所述目标参考平面。
在一种可能的实现方式中，所述第二平面确定模块，还包括：目标坐标确定单元、平面范围确定单元以及目标参考平面确定单元，其中，
目标坐标确定单元，用于基于第二预设筛选规则，对所述多个第一坐标信息进行筛选，确定多个目标坐标信息；
平面范围确定单元，用于基于所述多个目标坐标信息，确定所述每个子参考平面对应的范围信息；
目标参考平面确定单元，用于基于所述每个子参考平面对应的范围信息，确定目标参考平面。
在一种可能的实现方式中，所述相位补偿确定模块，还包括：相位补偿单元，其中，相位补偿单元，用于将所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息带入至补偿相位公式进行计算，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；
所述相位补偿单元，具体用于：
按下式计算所述第三坐标信息对应的相位补偿信息：
其中,(xP,yP,zP)表示第三坐标信息，(r cosθa,rsinθa,0)表示天线的坐标，λ表示载波波长，j表示虚数单位，r表示系统的旋转半径。
在一种可能的实现方式中，所述目标成像确定模块，还包括：信息确定单元以及目标成像确定单元，其中，
所述多个相位补偿信息与所述多个第三坐标信息一一对应；
信息确定单元，基于所述目标点坐标信息，对所述多个第三坐标信息进行筛选，确定所述目标点坐标信息对应的第三坐标信息以及相位补偿信息；
目标成像确定单元，基于所述目标点坐标信息对应的相位补偿信息，对所述目标点坐标信息进行相位补偿，并基于相位补偿后的目标点坐标，确定目标成像信息。
在一种可能的实现方式中，所述信息确定单元，具体用于：
以所述目标点坐标信息为原点，确定每个第三坐标信息与所述目标点坐标信息的距离信息；将所述多个距离信息进行对比，确定距离最短的距离信息，并将所述距离最短的距离信息对应的第三坐标信息与所述目标点坐标信息对应。
第三方面，本申请提供一种电子设备，采用如下的技术方案：
一种电子设备，该电子设备包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行上述面向实体雷达成像的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：
一种计算机可读存储介质，包括：存储有能够被处理器加载并执行上述面向实体雷达成像方法的计算机程序。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
从确定出的测量区域中确定测量点，并在确定测量区域对应的测量点的同时，确定出测量点对应的第一坐标信息，即确定出测量点对应的位置；随后，通过测量点的第一坐标信息，确定出所对应的目标参考平面，以该目标参考平面作为测量区域对应的参考平面；在获取到天线对应的位置信息，即第二坐标信息时，从目标参考平面中确定参考点，同时，确定该参考点对应的位置，即第三坐标信息，随即，以第二坐标信息以及第三坐标信息作为计算参数，确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息；相位补偿信息参与到获取的目标点反投时位置的补偿，从而降低在确定目标信息时的散焦的情况，进而提高成像的精准度。
附图说明
图1是本申请实施例面向实体雷达成像方法的流程示意图；
图2是本申请实施例面向实体雷达成像装置的方框示意图；
图3是本申请实施例电子设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种面向实体雷达成像方法，由电子设备执行，其中，该设备可以为服务器，也可以为终端设备，其中，该服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式设备，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等，但并不局限于此，该终端设备以及服务器可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请实施例在此不做限制。
参照图1，该方法包括：步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104以及步骤S105，其中，步骤S101、基于确定的测量区域，确定测量区域对应的测量点以及测量点对应的第一坐标信息。
对于本申请实施例，第一坐标信息为选定的测量点的三维坐标信息。
具体地，电子设备以全站仪安设位置为三维空间原点，以水平面作为三维空间xy面，以高作为三维空间Z轴，构成能够包含待测实体的三维空间模型。
具体地，确定测量区域，并确定测量区域对应的测量点以及测量点对应的第一坐标信息的方式可以为以下两种：方式一：测量人员主观确定出待测量实体对应的测量区域，并通过终端设备将测量区域对应的相关参数录入至电子设备，电子设备对相关参数进行数据处理，确定测量区域；同时，测量人员确定全站仪的位置并加以固定，并基于全站仪，主观确定出测量区域对应的测量点参数以及测量点对应的坐标参数，随后，测量人员将测量点参数以及测量点对应的坐标参数录入至电子设备，之后，电子设备对测量点参数以及测量点对应的坐标参数进行数据处理，确定出测量点以及测量点对应的第一坐标信息。
方式二：测量人员将待测实体对应的尺寸、位置等相关参数信息录入至电子设备，电子设备根据参数信息进行模型搭建，确定出待测实体对应的实体模型；由测量人员主观设定的图像采集设备采集包含有测量区域的图像信息，并将该图像信息发送至电子设备，电子设备对图像信息进行特征提取，确定测量区域；随后，电子设备以测量区域为主体，从测量区域中确定多个特征点，以多个特征点分别对应的实体点作为测量点，随即，电子设备将多个测量点相关信息反馈至显示设备进行显示，测量人员基于全站仪对该多个测量点进行距离测量，随即测量人员将每个测量点对应的距离信息录入至电子设备，电子设备基于搭建的三维空间，确定出测量点对应的坐标，即第一坐标信息。
步骤S102、根据测量点以及测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面。
对于本申请实施例，测量点包含至少三个测量点；在三维空间中，电子设备确定出的至少三个测量点，因全站仪安设位置的改变，而导致所处位置存在不确定性，并且测量点与测量点之间在一定情况下不存在规则性，例如，至少三个测量点没有位于平行于XY面平行的平面中，也没有位于平行于XZ面平行的平面中，也没有位于YZ面平行的平面中；致使，确定出的测量点无法表征对应的测量区域；因此，电子设备在确定出测量点以及测量点对应的第一坐标信息后，通过对多个第一坐标信息进行参数计算，利用至少三个测量点确定出对应的参考平面，该参考平面满足至少三个测量点到达该参考平面的距离之和最小，即确定出目标参考平面，以该目标参考平面来表征测量点对应的测量区域的参考平面。
步骤S103、获取天线对应的第二坐标信息，并基于目标参考平面，确定参考点以及参考点对应的第三坐标信息。
对于本申请实施例，第二坐标信息为雷达天线的坐标信息，第二坐标信息用于确定从目标参考平面中选取的点对应的补偿相位；第三坐标信息为从目标参考平面中确定出的参考点的三维坐标信息。
电子设备获取雷达天线对应的第二坐标信息，其中，电子设备可以从测量人员所使用的终端设备中进行获取，再次之前，测量人员将天线对应的坐标相关参数录入至终端设备；电子设备也可以从定位设备中获取天线相关位置参数；同时，电子设备从确定出的目标参考平面中确定出用于后续确定坐标补偿相位的参考点，结合三维空间模型确定出参考点对应的第三坐标信息。
具体地，参考点的选取可以通过电子设备预设筛选规则，从众多参考点中筛选出符合筛选规则的参考点，其中，参考点为多个参考点，以为雷达成像时提供足够量的参考点以及参考点对应的坐标参数，也可以由测量人员通过全站仪主观选取一定量的待测实体的点位，并将点位相关参数通过终端设备录入，电子设备从终端设备获取该一定量的点位以及点位相关参数，并将点位定义为参考点，同时电子设备通过对点位相关参数进行坐标化处理，确定出参考点位对应的第三坐标信息。
S104、基于第二坐标信息以及第三坐标信息，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息。
对于本申请实施例，相位补偿信息为当前时刻雷达成像时确定出的相关点所需要进行相位补偿的信息。
雷达成像设备具备一个旋转平台，并且雷达成像设备与全站仪设定的位置相同，由旋转平台中心延伸出悬臂，该悬臂末端搭载雷达天线，雷达天线旋转进行雷达成像；当雷达天线旋转至一定角度，进行当前位置的雷达成像工作时，电子设备获取当前时刻雷达天线的第二坐标信息，随后，电子设备基于第二坐标信息以及第三坐标信息，通过预设的相位补偿计算公式进行计算，以确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息，后续电子设备将基于确定出的相位补偿信息参与到的雷达成像包含的目标点进行补偿的工作中。
S105、基于相位补偿信息、第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
对于本申请实施例，目标点坐标信息为雷达成像过程中采集到的目标点所对应的坐标信息。
电子设备在确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息时，雷达天线进行当前时刻的雷达成像，电子设备从雷达天线处获取用于雷达成像的目标点，并基于搭建的三维空间模型，获取到该目标点对应的目标点坐标信息；其中该目标点坐标信息与第三坐标信息存在对应关系，随后，电子设备利用确定出的第三坐标信息对应的相位补偿信息，对反投至目标参考平面的目标点对应的目标点坐标信息进行相位补偿，以对雷达天线收发过程中因时延所造成的位置偏差进行补偿，其中，目标点可以为多个，电子设备在对所有的目标点的目标点坐标信息进行相位补偿后，利用所有进行相位补偿的目标点，确定最终的目标成像信息，从而降低在确定目标信息时的散焦的情况，进而提高成像的精准度。
本申请实施例提供了一种面向实体成像方法，电子设备从确定出的测量区域中确定测量点，并在确定测量区域对应的测量点的同时，确定出测量点对应的第一坐标信息，即确定出测量点对应的位置；随后，电子设备通过测量点的第一坐标信息，确定出所对应的目标参考平面，以该目标参考平面作为测量区域对应的参考平面；电子设备在获取到天线对应的位置信息，即第二坐标信息时，从目标参考平面中确定参考点，同时，电子设备确定该参考点对应的位置，及第三坐标信息，随即，电子设备以第二坐标信息以及第三坐标信息作为计算参数，确定出第三坐标信息对应的相位补偿信息；相位补偿信息参与到获取的目标点反投时位置的补偿，从而降低在确定目标信息时的散焦的情况，进而提高成像的精准度。
步骤S101中，基于确定的测量区域，确定测量区域对应的测量点以及测量点对应的第一坐标信息，具体包括：确定每个子测量区域对应的多个待定测量点；基于第一预设筛选规则，对多个待定测量点进行筛选，确定多个测量点；第一预设筛选规则为旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则；获取全站仪对应的第一位置信息以及多个测量点分别对应的第二位置信息；基于第一位置信息以及第二位置信息，确定多个测量点分别对应的第一坐标信息。
对于本申请实施例，测量区域为至少两个子测量区域。测量人员主观设定全站仪绘测方向观测到的待测实物区域为测量区域，当全站仪绘测方向与待测实物所有的立面都不呈现垂直状态时，即表征此时测量区域包含至少两个子测量区域，随即，电子设备在确定测量区域时，将包含的至少两个子测量区域分别作为一个整体，分别确定出每个子测量区域面对应的多个待定测量点，随后，电子设备基于提前设定的旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则，对多个待定测量点进行筛选，确定出每个子测量区域对应的多个测量点；该多个测量点用于电子设备后续确定子测量区域对应的参考平面的计算点；另外，定位设备将全站仪对应的位置参数输入至电子设备，电子设备获取全站仪对应的第一位置信息，同时，测量人员将通过全站仪绘测出的每个测量点对应的位置参数通过终端设备录入至电子设备，电子设备在获取到全站仪对应的第一位置信息以及多个测量点分别对应的第二位置信息后，电子设备基于预设的三维空间模型，计算出每个测量点对应的第一坐标信息。
具体地，确定子测量区域对应的多个测量点还可以将通过测量人员人为主观设定，待测量人员对设定出的多个测量点进行距离绘测结束后，测量人员将测量点的参数以及测量点的距离参数通过终端设备录入至电子设备中，电子设备基于获取到的测量点的参数以及测量点的距离参数，确定出多个测量点分别对应的第一坐标信息。
进一步地，在根据测量点以及测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面，具体还包括：将每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入预设方程进行计算，确定多个平面参数；基于多个平面参数，确定每个子测量区域对应的子参考平面；基于每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，确定目标参考平面。
对于本申请实施例，将每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息分别带入预设方程，从而确定用于求解平面参数的方程组，即电子设备通过对方程组的求解，从而确定出用于构建参考平面的多个平面参数，例如，当测量点数量为四个时，第一测量点的坐标为(x1，y1，z1)，第二测量点的坐标为(x2，y2，z2)，第三测量点的坐标为(x3，y3，z3)，第四测量点的坐标为(x4，y4，z4)；将四个测量点分别对应的坐标带入至平面方程Ax+By+Cz+D＝0(C≠0)，从而构建如下方程组：
Ax1+By1+Cz1+D＝0(C≠0) (1)
Ax2+By2+Cz2+D＝0(C≠0) (2)
Ax3+By3+Cz3+D＝0(C≠0) (3)
Ax4+By4+Cz4+D＝0(C≠0) (4)
通过对该方程组进行求解，即利用最小二乘法拟合确定出四个平面参数A、B、C、D；电子设备基于确定出的多个平面参数，确定出平面方程，并基于预先搭建的三维空间模型，在三维空间中构建每个子测量区域对应的子参考平面。
进一步地，每个子参考平面仅仅只能反映其对应的子测量区域，因此，需要更进一步确定出能够反映待测实体的参考平面，即电子设备基于至少两个子测量区域分别对应的子参考平面进行进一步参考平面的确定，即确定出目标参考平面，同时，电子设备以确定出的多个第一坐标信息作为该目标参考平面范围进行限定的参数，以确定出具有一定范围的目标目标参考平面。
更进一步地，电子设备基于多个测量点分别对应的第一坐标信息确定出的每个子测量区域对应的子参考平面，而确定的子参考平面没有范围限定，即为无限延伸的平面，为了能够确定出真实反映对应的子测量区域的子参考平面，并在之后基于则参考平面确定出能够真实反映待测实体的目标参考平面，则需要对每个子参考平面进行范围的确定；具体地基于每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，确定目标参考平面，具体还包括：基于第二预设筛选规则，对多个第一坐标信息进行筛选，确定多个目标坐标信息；基于多个目标坐标信息，确定每个子参考平面对应的范围信息；基于每个子参考平面对应的范围信息，确定目标参考平面。
对于本申请实施例，第二预设筛选规则旨在从多个第一坐标信息中筛选出能够限定后续确定出的子参考平面范围的第一坐标信息，目标坐标信息为能够确定子参考平面范围的第一坐标信息。
电子设备提前设定第二预设筛选规则，当电子设备确定出每个子测量区域对应的子参考平面时，电子设备基于第二预设筛选准则对已确定出的第一坐标信息进行筛选，并从多个第一坐标信息中筛选出多个目标坐标信息；由于子参考平面为对应的多个测量点的最小二乘拟合平面，因此，借助多个测量点中的部分测量点分别对应的第一坐标信息能够确定子参考平面对应的范围；限定范围的子参考平面能够更好的反映出其对应的子测量区域，随后，电子设备在确定出能够更好反映出子测量区域对应的子参考平面后，基于限定范围的子参考平面进一步确定出目标参考平面。
进一步，当测量区域包含至少两个子测量区域时，由于是针对单个待测实体进行的雷达成像，因此，该至少两个子测量区域存在连接，例如待测实体为建筑物，全站仪绘测防线不与建筑物任一面呈现垂直时，确定出两个子测量区域之间存在连接；此时确定出的每个子测量区域对应的子参考平面之间存在交叉，并且每个子参考平面无限延伸，为能够真实反映分别对应的子测量区域，可以筛选出除两个子测量区域连接出的测量点以外的测量点作为限定则参考平面的测量点，并通过该部分测量点对应的第一坐标信息对则参考平面范围进行限定。
值得说明的，当子测量区域为一个时，即意味着该则测量区域与全站仪绘测方向垂直对应，此时再从子测量区域确定测量点，并通过对测量点进行最小二乘法计算确定子参考平面将无意义，并且也不存在通过子参考平面进一步确定目标参考平面，即电子设备直接将当前子测量区域对应的平面作为目标参考平面，参与到后续的雷达成像的相位补偿计算。
电子设备提前设定第二预设筛选准则，当电子设备确定出每个子测量区域对应的子参考平面时，电子设备基于第二预设筛选准则对已确认的第一坐标信息进行筛选，从多个第一坐标信息中筛选出多个目标坐标信息，由于子参考平面为对应的子测量区域中确定出的多个测量点的最小二乘拟合平面，因此，电子设备通过确定出的多个目标坐标信息，进一步确定出每个子参考平面对应的范围信息，随后，基于每个子参考平面对应的范围信息，进一步确定目标参考平面。
更进一步地，基于第二坐标信息以及第三坐标信息，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：将第二坐标信息以及第三坐标信息带入至补偿相位公式进行计算，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息；确定第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：按下式计算第三坐标信息对应的相位补偿信息：
其中,(xP,yP,zP)表示第三坐标信息，(r cosθa,rsinθa,0)表示天线的坐标，λ表示载波波长，j表示虚数单位，r表示系统的旋转半径。
对于本申请实施例，天线的直角坐标通过数学计算转换为极坐标信息(r cosθa,rsinθa,0)，通过雷达的周期或者是频率计算得出以雷达的载波波长，平台的旋转方向作为方位向，以平台旋转方向的径向方向为距离向，雷达回波沿着距离向做脉冲压缩，由旋转平台延伸出旋臂搭载雷达天线对系统周围场景进行360°旋转扫描，基于目标参考平面，确定第三坐标信息(xP,yP,zP)，将雷达载波波长λ、雷达系统的旋转半径r、天线极坐标信息(rcosθa,r sinθa,0)、第三坐标信息(xP,yP,zP)带入公式中计算出第三坐标信息对应的相位补偿信息。
步骤S105中，基于相位补偿信息、第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息，包括：多个相位补偿信息与多个第三坐标信息一一对应；基于目标点坐标信息，对多个第三坐标信息进行筛选，确定目标点坐标信息对应的第三坐标信息以及相位补偿信息；基于目标点坐标信息对应的相位补偿信息，对目标点坐标信息进行相位补偿，并基于相位补偿后的目标点坐标，确定目标成像信息。
对于本申请实施例，相位补偿信息为多个相位补偿信息，第三坐标信息为多个第三坐标信息；目标点坐标信息为对待测实体的测量区域进行雷达成像过程中，电子设备获取到的目标点的坐标信息。
电子设备确定出多个相位补偿信息，每一个相位补偿信息由其对应的一个第三坐标信息，因在对待测实体进行雷达成像之前，先对待测实体对应的测量区域进行目标参考平面的确认，而目标参考平面由多个参考点组成；后续对待测实体对应的测量区域进行成像过程中，电子设备每获取到一雷达成像的目标点以及目标点坐标信息时，都需要确定出该目标点坐标信息所对应的相位补偿信息，而相位补偿信息由于第三坐标信息一一对应，即电子设备需要从多个第三坐标信息中筛选出于获取的目标点坐标信息对应的第三坐标信息，即确定出目标点坐标信息对应的相位补偿信息，随后，电子设备基于该相位补偿信息，对目标点坐标信息进行相位补偿，待电子设备将获取到的所有目标点坐标信息相位补偿完成后，由所有已完成相位补偿的目标点坐标信息，确定出目标成像信息。
进一步地，基于目标点坐标信息，对多个第三坐标信息进行筛选，确定目标点坐标信息对应的第三坐标信息，包括：以目标点坐标信息为原点，确定每个第三坐标信息与目标点坐标信息的距离信息；将多个距离信息进行对比，确定距离最短的距离信息，并将距离最短的距离信息对应的第三坐标信息与目标点坐标信息对应。
对于本申请实施例，对待测实体进行雷达成像的过程，也就是将雷达天线获取到的目标点投影在目标参考平面上，即意味着，电子设备每获取一目标点坐标信息，就能够在目标参考平面上确定出其对应的第三坐标信息；因此为了能够保证对获取到的目标点坐标信息进行相位补偿的准确性，需要，电子设备需要从多个第三坐标信息中，确定出于目标点坐标信息对应关系最强的第三坐标信息，即与目标点坐标信息距离最近的第三坐标信息，具体地，电子设备以目标点坐标信息为原点，确定出每个第三坐标信息与该目标点坐标信息之间的距离，即距离信息，之后，电子设备将确定出的多个距离信息进行对比，从而确定出于目标点距离最近的第三坐标信息。
上述实施例从方法流程的角度介绍一种面向实体雷达成像的方法，下述实施例从虚拟模块或者虚拟单元的角度介绍了一种面向实体雷达成像的装置，具体详见下述实施例。
面向实体雷达成像装置20具体可以包括：第一信息确定模块201、目标参考平面确定模块202、第二信息确定模块203、相位补偿确定模块204以及目标成像确定模块205，其中，
第一信息确定模块201，用于基于确定的测量区域，确定测量区域对应的测量点以及测量点对应的第一坐标信息；
目标参考平面确定模块202，用于根据测量点以及测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；
第二信息确定模块203，用于获取天线对应的第二坐标信息，并基于目标参考平面，确定参考点以及参考点对应的第三坐标信息；
相位补偿确定模块204，用于基于第二坐标信息以及第三坐标信息，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息；
目标成像确定模块205，用于基于相位补偿信息、第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
本申请实施例的一种可能的实现方式，第一信息确定模块201，还包括：
第一测量点确定单元，用于确定每个子测量区域对应的多个待定测量点；
第二测量点确定单元，用于基于第一预设筛选规则，对多个待定测量点进行筛选，确定多个测量点；
第一预设筛选规则为旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则；
位置信息获取模块，用于获取全站仪对应的第一位置信息以及多个测量点分别对应的第二位置信息；
坐标信息确定单元，用于基于第一位置信息以及第二位置信息，确定多个测量点分别对应的第一坐标信息。
本申请实施例的一种可能的实现方式面向实体雷达成像装置20，还包括：平面参数确定模块、第一平面确定模块以及第二平面确定模块，其中，
平面参数确定模块，用于将每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入预设方程进行计算，确定多个平面参数；
第一平面确定模块，用于基于多个平面参数，确定每个子测量区域对应的子参考平面；
第二平面确定模块，用于基于每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，确定目标参考平面。
本申请实施例的一种可能的实现方式，第二平面确定模块，还包括：目标坐标确定单元、平面范围确定单元以及目标参考平面确定单元，其中，
目标坐标确定单元，用于基于第二预设筛选规则，对多个第一坐标信息进行筛选，确定多个目标坐标信息；
平面范围确定单元，用于基于多个目标坐标信息，确定每个子参考平面对应的范围信息；目标参考平面确定单元，用于基于每个子参考平面对应的范围信息，确定目标参考平面。
本申请实施例的一种可能的实现方式，相位补偿确定模块204，还包括：相位补偿单元，其中，
相位补偿单元，用于将第二坐标信息以及第三坐标信息带入至补偿相位公式进行计算，确定第三坐标信息对应的相位补偿信息；
相位补偿单元，具体用于：
按下式计算第三坐标信息对应的相位补偿信息：
/>
其中,(xP,yP,zP)表示第三坐标信息，(r cosθa,rsinθa,0)表示天线的坐标，λ表示载波波长，j表示虚数单位，r表示系统的旋转半径。
本申请实施例的一种可能的实现方式，目标成像确定模块205，还包括：信息确定单元以及目标成像确定单元，其中，
多个相位补偿信息与多个第三坐标信息一一对应；
信息确定单元，基于目标点坐标信息，对多个第三坐标信息进行筛选，确定目标点坐标信息对应的第三坐标信息以及相位补偿信息；
目标成像确定单元，基于目标点坐标信息对应的相位补偿信息，对目标点坐标信息进行相位补偿，并基于相位补偿后的目标点坐标，确定目标成像信息。
本申请实施例的一种可能的实现方式，信息确定单元，具体用于：
以目标点坐标信息为原点，确定每个第三坐标信息与目标点坐标信息的距离信息；
将多个距离信息进行对比，确定距离最短的距离信息，并将距离最短的距离信息对应的第三坐标信息与目标点坐标信息对应。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还从实体装置的角度介绍了一种电子设备，如图3所示，图3所示的电子设备30包括：处理器301和存储器303。其中，处理器301和存储器303相连，如通过总线302相连。可选地，电子设备30还可以包括收发器304。需要说明的是，实际应用中收发器304不限于一个，该电子设备30的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器301可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器301也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线302可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线302可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线302可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器303可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器303用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。还可以为服务器等。图3示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种面向实体雷达成像方法，其特征在于，包括：
基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息；根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；
获取天线对应的第二坐标信息，并基于所述目标参考平面，确定参考点以及所述参考点对应的第三坐标信息；
基于所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量区域为至少两个子测量区域，所述基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，包括：
确定所述每个子测量区域对应的多个待定测量点；
基于第一预设筛选规则，对所述多个待定测量点进行筛选，确定多个测量点；
所述第一预设筛选规则为旨在筛选出子测量区域边缘线的交叉点作为测量点的筛选规则；
获取全站仪对应的第一位置信息以及所述多个测量点分别对应的第二位置信息；
基于所述第一位置信息以及所述第二位置信息，确定所述多个测量点分别对应的第一坐标信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面，包括：
将所述每个子测量区域的多个测量点分别对应的第一坐标信息带入预设方程进行计算，确定多个平面参数；
基于所述多个平面参数，确定每个子测量区域对应的子参考平面；
基于所述每个子测量区域对应的子参考平面以及所述多个第一坐标信息，确定所述目标参考平面。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述每个子测量区域对应的子参考平面以及多个第一坐标信息，确定所述目标参考平面，包括：
基于第二预设筛选规则，对所述多个第一坐标信息进行筛选，确定多个目标坐标信息；
基于所述多个目标坐标信息，确定所述每个子参考平面对应的范围信息；
基于所述每个子参考平面对应的范围信息，确定目标参考平面。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：
将所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息带入至补偿相位公式进行计算，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；
所述确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息，包括：
按下式计算所述第三坐标信息对应的相位补偿信息：
其中,(xP,yP,zP)表示第三坐标信息，(r cosθa,rsinθa,0)表示天线的坐标，λ表示载波波长，j表示虚数单位，r表示系统的旋转半径。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相位补偿信息为多个相位补偿信息，所述第三坐标信息为多个第三坐标信息，所述基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息，包括：
所述多个相位补偿信息与所述多个第三坐标信息一一对应；
基于所述目标点坐标信息，对所述多个第三坐标信息进行筛选，确定所述目标点坐标信息对应的第三坐标信息以及相位补偿信息；
基于所述目标点坐标信息对应的相位补偿信息，对所述目标点坐标信息进行相位补偿，并基于相位补偿后的目标点坐标，确定目标成像信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标点坐标信息，对所述多个第三坐标信息进行筛选，确定所述目标点坐标信息对应的第三坐标信息，包括：
以所述目标点坐标信息为原点，确定每个第三坐标信息与所述目标点坐标信息的距离信息；将所述多个距离信息进行对比，确定距离最短的距离信息，并将所述距离最短的距离信息对应的第三坐标信息与所述目标点坐标信息对应。
8.一种面向实体的雷达成像装置，其特征在于，包括：
第一信息确定模块，用于基于确定的测量区域，确定所述测量区域对应的测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息；
目标参考平面确定模块，用于根据所述测量点以及所述测量点对应的第一坐标信息，确定目标参考平面；
第二信息确定模块，用于获取天线对应的第二坐标信息，并基于所述目标参考平面，确定参考点以及所述参考点对应的第三坐标信息；
相位补偿确定模块，用于基于所述第二坐标信息以及所述第三坐标信息，确定所述第三坐标信息对应的相位补偿信息；
目标成像确定模块，用于基于所述相位补偿信息、所述第三坐标信息以及获取的目标点坐标信息，确定目标成像信息。
9.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：
至少一个处理器；
存储器；
至少一个应用程序，其中至少一个应用程序被存储在存储器中并被配置为由至少一个处理器执行，所述至少一个应用程序配置用于：执行权利要求1～7任一项所述的面向实体的雷达成像方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序在计算机中执行时，令所述计算机执行权利要求1～7任一项所述的面向实体的雷达成像方法。
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