光學(xué)-sar共用的圖像分辨率評價扇形靶標(biāo)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及遙感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評 價扇形靶標(biāo)。
【背景技術(shù)】
[0002] 遙感技術(shù)能夠大范圍、動態(tài)地獲取目標(biāo)電磁輻射信息，實現(xiàn)對于地物真實物理屬 性的高效認(rèn)知，在資源、測繪、氣象和軍事偵察等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著對地觀測 遙感技術(shù)逐漸向滿足定量化應(yīng)用方向發(fā)展，常態(tài)化地定期監(jiān)測衛(wèi)星載荷運行過程中性能動 態(tài)變化、精確檢測變化程度、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)變化的原因并制定針對性的補救措施已得到國內(nèi)外 廣泛的重視。
[0003] 我國自"九五"以來已成功自主研發(fā)了多種星載、機載遙感載荷，形成了資源、環(huán) 境、氣象、海洋等衛(wèi)星系列，經(jīng)費投入量達數(shù)億，以期提高我國自主獲取對地觀測信息的能 力。然而，目前我國行業(yè)部門事實上還是以使用國外遙感數(shù)據(jù)為主，在實際遙感數(shù)據(jù)使用的 總量中，國產(chǎn)數(shù)據(jù)不到10%。其主要原因之一在于我國遙感技術(shù)鏈中長期缺乏有效的載荷性 能與數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)，缺乏完善的可常態(tài)化監(jiān)測載荷性能的測試標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)體系。
[0004] 固定式測試目標(biāo)能夠提供一致性強、重復(fù)利用度高的參考信息，對于經(jīng)常性地開 展載荷性能檢測，尤其是高重訪的衛(wèi)星載荷周期性質(zhì)量檢測具有重要作用。
[0005] 對于光學(xué)載荷性能測試固定式人工目標(biāo)，具有該人工目標(biāo)的主要有芬蘭Sj^kulla 場、美國Big Spring場、美國Stennis場、美國USAF場、中科院光電院包頭場、航天五院嵩 山場等。在實現(xiàn)靶標(biāo)所用材料上，具體又可以分成兩類，一類是利用涂料刷制；另一種是利 用黑白礫石。
[0006] 對于SAR載荷性能測試固定式人工目標(biāo)，具有該人工目標(biāo)的主要有德國FGAN-FOM 定標(biāo)場，其利用具有高后向散射的石子表征高灰度值，混凝土平坦面表征低灰度值。
[0007] 上述光學(xué)和SAR載荷分辨率測試的固定式人工目標(biāo)的主要缺陷在于無法同時進 行光學(xué)和SAR載荷分辨率測試；現(xiàn)有的SAR固定式人工靶標(biāo)是以線狀黑白相間的形式，僅能 評價特定分辨率SAR圖像的分辨率，無法進行連續(xù)的圖像分辨率評價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形靶標(biāo)，解決現(xiàn)有技術(shù)存在 的無法同時進行光學(xué)和SAR載荷分辨率測試；現(xiàn)有的SAR固定式人工靶標(biāo)是以線狀黑白相 間的形式，僅能評價特定分辨率SAR圖像的分辨率，無法進行連續(xù)的圖像分辨率評價等問 題。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形靶標(biāo)，其特征在 于，該扇形靶標(biāo)由32個5°的扇形靶條組成，其中B型扇形靶條為16個，H型扇形靶條為15 個，扇形祀標(biāo)的總圓心角為155°。
[0010] 權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形靶標(biāo)，其特征在于，所述 的B型扇形靶條的表面為白色涂層混凝土平面，或黑色涂料平面/黑色浙青平面；所述的H 型扇形靶條的表面為黑色礫石粗糙面，或白色礫石粗糙面。
[0011] 所述的扇形靶標(biāo)外半徑/油公式確定，其中z為待評價載荷最低 標(biāo)稱圖像分辨率；當(dāng)Z為4m時，扇形靶標(biāo)的半徑R為45. 9m。
[0012] 所述的扇形靶標(biāo)的內(nèi)半徑r由公式r = i/sin(5°)確定，其中/為待評價載荷最高 標(biāo)稱圖像分辨率；當(dāng)7為〇. Im時，扇形靶標(biāo)的內(nèi)半徑r為I. 15m。
[0013] 為滿足可見光與SAR共同的圖像分辨率評價，所述的B型扇形靶條的剖面結(jié)構(gòu)的 最上一層為涂料平面層，往下一層為硬質(zhì)混凝土層，再向下一層是襯底層，該襯底層設(shè)在地 基上面。
[0014] 所述的B型扇形靶條的剖面結(jié)構(gòu)也可以最上一層為黑色浙青，再向下一層是襯底 層，該襯底層設(shè)在地基上面。
[0015] 所述的H型靶條的剖面結(jié)構(gòu)的最上一層為礫石層，在礫石層下鋪設(shè)土工布，在土 工布的下面是設(shè)在地基上面的襯底層。
[0016] 所述的碌石層的碌石直徑為40mm至80mm ;確保碌石層整體平整度優(yōu)于15mm/3m。
[0017] 所述的襯底層由天然級配砂礫組成，其中砂礫的最大粒徑不宜大于60mm，不小于 0. 071mm，粉料含量不應(yīng)大于5% ;機械壓實，厚度為200mm，壓實系數(shù)大于0. 93。
[0018] 為了降低扇形靶標(biāo)周圍背景輻射的影響，在靶標(biāo)周邊鋪設(shè)厚度為30mm的黑色靶 標(biāo)石，并利用標(biāo)高找平，確保整體平整度小于15mm/3m ;為了便于在光學(xué)或SAR圖像中判定 圖像的指向，在扇形靶標(biāo)右下角鋪設(shè)長指北箭頭，由白色礫石鋪設(shè)而成。
[0019] 本發(fā)明的有益效果： (1) 能夠同時用于評價光學(xué)與SAR遙感載荷空間分辨率評價； (2) 靶標(biāo)的幾何形狀不會因雨雪、霜凍而受到影響，適用野外長期使用； (3) 靶標(biāo)的滲透性很好，靶標(biāo)表面不易產(chǎn)生積水； (4) 靶標(biāo)具有良好的自我清潔能力，雨水可以沖洗掉靶標(biāo)表面的灰塵； (5) 大幅降低常態(tài)化運行所需的維護成本。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的扇形靶標(biāo)的俯視圖； 圖2是圖1中的B型靶條的剖面圖； 圖3是圖1中的H型靶條的剖面圖。
【具體實施方式】
[0021] 1)本發(fā)明扇形靶標(biāo)的幾何設(shè)計 1. 1、形狀 為了滿足多種飛行方向、高分辨率航天載荷、航空載荷的空間分辨率驗證和測試需求， 設(shè)計如圖1所示扇形靶標(biāo)。該扇形靶標(biāo)有32個5°的扇形靶條組成，其中B型扇形靶條1 為16個，H型扇形靶條2為15個，扇形靶標(biāo)的總圓心角為155°。
[0022] 扇形靶標(biāo)外半徑/油待評價載荷最低標(biāo)稱圖像分辨率Z確定： Κ = Σ/?φ^) 當(dāng)待評價載荷最低標(biāo)稱分辨率為4m時，扇形靶標(biāo)的半徑Tt為45. 9m。
[0023] 扇形靶標(biāo)(圓心角去掉的小扇形的）內(nèi)半徑r由待評價載荷最高標(biāo)稱圖像分辨率/ 確定： r = i/sin(50) 當(dāng)待評價載荷最低標(biāo)稱分辨率為〇. Im時，扇形靶標(biāo)的半徑Tt為I. 15m。
[0024] 1.2、剖面結(jié)構(gòu) 為滿足可見光與SAR共同的圖像分辨率評價，圖1中所示B型扇形靶條1的剖面圖如 圖2所示，其中最上一層為涂料平面層11 ;往下一層為硬質(zhì)混凝土層12,是為了確保B型扇 形靶條1的表面平整；再向下一層是襯底層4,是為了使整個扇形靶標(biāo)平整。襯底層4設(shè)在 地基5上面。
[0025] 圖1中所示H型靶條2的剖面圖如圖3所示，其中最上一層為礫石層21 ;礫石層 21下鋪設(shè)土工布22,是為了防止沙質(zhì)層沙土的上翻，同時便于雨水下滲。土工布22的下面 的結(jié)構(gòu)與B型扇形靶條1相同，是設(shè)在地基5上面的襯底層4。
[0026] 2 )本發(fā)明扇形靶標(biāo)的研制 2. 1、靶條研制：研制B型靶條1和H型靶條2是為了能夠使得這兩種靶條在光學(xué)或SAR 圖像中呈現(xiàn)相異的顏色。靶條研制可選擇的材料有兩種方案，如下表所示。為了使靶標(biāo)在 光學(xué)和SAR圖像中具有足夠的對比度，選擇礫石直徑為40mm至80mm。同時，確保礫石層整 體平整度優(yōu)于15mm/3m。
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，該扇形祀標(biāo)由32個 5°的扇形祀條組成，其中B型扇形祀條為16個，H型扇形祀條為15個，扇形祀標(biāo)的總圓也 角為155°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所 述的B型扇形祀條的表面為白色涂層混凝±平面、黑色涂料平面或黑色漸青平面；所述的H 型扇形祀條的表面為黑色爍石粗趟面或白色爍石粗趟面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率 評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所述的扇形祀標(biāo)外半徑她公式 i^ = i/sil!(5?)確定，其中z為待評價載荷最低標(biāo)稱圖像分辨率；當(dāng)1為4111時，扇形祀標(biāo)的 半徑R為45. 9m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所 述的扇形祀標(biāo)的內(nèi)半徑r由公式r = f/Sfal(5勺確定，其中7為待評價載荷最高標(biāo)稱圖像分 辨率；當(dāng)7為0,1m時，扇形祀標(biāo)的內(nèi)半徑r為1. 15m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，為 滿足可見光與SAR共同的圖像分辨率評價，所述的B型扇形祀條的剖面結(jié)構(gòu)的最上一層為 涂料平面層，往下一層為硬質(zhì)混凝±層，再向下一層是襯底層，該襯底層設(shè)在地基上面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所 述的B型扇形祀條的剖面結(jié)構(gòu)最上一層為黑色漸青，再向下一層是襯底層，該襯底層設(shè)在 地基上面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所 述的H型祀條的剖面結(jié)構(gòu)的最上一層為爍石層，在爍石層下鋪設(shè)±工布，在±工布的下面 是設(shè)在地基上面的襯底層。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，所 述的爍石層的爍石直徑為40mm至80mm ;確保爍石層整體平整度優(yōu)于15mm/3m。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特 征在于，所述的襯底層由天然級配砂爍組成，其中砂爍的最大粒徑不宜大于60mm，不小于 0. 071mm，粉料含量不應(yīng)大于5% ;機械壓實，厚度為200mm，壓實系數(shù)大于0. 93。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形祀標(biāo)，其特征在于，為 了降低扇形祀標(biāo)周圍背景福射的影響，在祀標(biāo)周邊鋪設(shè)厚度為30mm的黑色祀標(biāo)石，并利用 標(biāo)高找平，確保整體平整度小于15mm/3m ;為了便于在光學(xué)或SAR圖像中判定圖像的指向， 在扇形祀標(biāo)右下角鋪設(shè)長指北箭頭，由白色爍石鋪設(shè)而成。
【專利摘要】一種光學(xué)-SAR共用的圖像分辨率評價扇形靶標(biāo)，主要包括靶條、靶標(biāo)襯底以及輔助設(shè)施等部件，其中：靶條是能夠在光學(xué)或SAR圖像中呈現(xiàn)黑色或白色的人工材料；靶標(biāo)襯底是為了作為襯底，在其上可鋪設(shè)黑白靶條，確保靶面平整并便于長期運行；附飾是輔助整個靶標(biāo)進行光學(xué)或SAR圖像分辨率評價的輔助性部件。本發(fā)明的有益效果：能夠同時用于評價光學(xué)與SAR遙感載荷空間分辨率評價；靶標(biāo)的幾何形狀不會因雨雪、霜凍而受到影響，適用野外長期使用；靶標(biāo)的滲透性很好，靶標(biāo)表面不易產(chǎn)生積水；靶標(biāo)具有良好的自我清潔能力，雨水可以沖洗掉靶標(biāo)表面的灰塵；大幅降低常態(tài)化運行所需的維護成本。
【IPC分類】G01S7-40, G01S7-497
【公開號】CN104597432
【申請?zhí)枴緾N201510043242
【發(fā)明人】李傳榮, 周勇勝, 馬靈玲, 胡堅, 高彩霞
【申請人】中國科學(xué)院光電研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月28日