[00835988]高分辨SAR影像感知与解译的关键技术与系统平台

高分辨对地观测是国家中长期发展规划的战略任务之一，其中涉及多项国外对中国长期封锁的技术，中国高分辨SAR影像感知与解译的应用系统仍处于空白。该项目历经近20年，系统攻关了高分辨SAR影像稀疏建模与智能目标解译等关键问题，形成了一系列具有完全自主知识产权的核心技术。项目成果获三项省部级奖励，研制软硬件系统已成功应用于中国多家单位，产生了显著的经济和社会效益，打破了国外对中国的技术封锁，填补了国内高分辨SAR影像感知与解译应用系统的空白。主要技术发明如下：1.发明了基于压缩感知的超分辨雷达目标探测与成像方法，设计了自适应字典学习与目标优先的信息采样方案，突破了高分辨目标信息感知的关键技术。针对中国遥感信息获取能力与高分辨数据需求之间的突出矛盾，发明了基于压缩采样的超分辨目标探测与成像方法，实现了AIC欠采样系统与目标显著性加权下的压缩成像方法，突破了低成本、高分辨目标信息感知的关键技术。2.发明了基于多尺度几何框架和多层视觉先验学习的高分辨SAR影像统计建模方法，建立了多尺度双框架奇异性逼近与多尺度几何统计等模型，突破了高分辨SAR影像多尺度表征的关键技术。面向高分辨SAR影像的冗余性、非平稳性、奇异性、混杂性等特点对信息表征带来的挑战，发明了高分辨SAR影像的散射统计模型与多尺度几何逼近框架，建立了多种完全重构的多尺度双框架逼近模型，突破了典型点/线/面目标信息表征的关键技术；发展了典型目标的多层视觉统计先验模型，为目标稀疏建模提供了有效方法。3.发明了高分辨SAR影像的多尺度几何奇异性融合与目标检测方法，建立了多尺度核学习网络等模型，突破了目标高维奇异性检测与学习分类的关键技术。针对高分辨SAR影像目标尺度/角度敏感、噪声严重等特点与目标精准解译需求间的矛盾，发明了多尺度奇异性稀疏融合方法和鲁棒容错的多尺度核学习网络等模型，突破了高分辨SAR影像目标精准提取与解译的关键技术。4.研发了基于GPU的高分辨SAR影像大数据并行处理平台,填补了国内遥感大数据实时计算系统的空白。针对海量高分辨SAR影像自动实时处理的需求，在目标信息提取算法并行化、先进GPU并行加速设计、遥感大数据处理平台建设等方面取得了突破。研发了SAR影像理解与解译软件系统,以及基于先进GPU加速的高分辨SAR影像并行处理系统，在国内高分辨遥感影像实时计算方面取得了突破性进展。上述发明内容已获得国家发明专利授权135项、软件著作权3项，出版专著2部。所发表的30篇主要科研论著被SCI他引447次，CNKI他引1962次，其中10篇代表作被SCI他引190次。培养博士81人(外籍6人)，博士后16人。该发明的高分辨SAR影像感知与解译技术，以及实时处理系统指标均达到国际先进水平，其在奇异性表征、检测以及其学习与识别等方面的关键技术居于国际领先水平，已应用于中国重大专项研究中。