针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法技术方案

本发明专利技术公开了一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法，根据雷达原始视频特性，首先通过方位积累来解决原始雷达回波不连续性问题，然后，根据信号提升曲线提升雷达回波亮度，然后，建立雷达B显表并实时更新；最后根据视图范围内每个像素点的B显特征值，采用双线性差值算法获取雷达原始回波的B显特征值，计算像素点颜色值。采用本方法能够在保证目标显示大小和运行方向与原始雷达回波相同的前提下，提高雷达回波叠加电子海图后的饱满性，连续性，在海图无极放大模式下，目标仍具有可观看性，无明显的马赛克现象。

Radar echo optimization display method for VTS electronic chart display system

The present invention discloses a radar echo optimization display method for VTS electronic chart display system. According to the characteristics of radar original video, the problem of original radar echo discontinuity is solved by azimuth accumulation firstly, then the radar echo brightness is enhanced according to the signal lifting curve, and then the radar B display table is established and real-time is improved. Finally, according to the B-display eigenvalue of each pixel in the view area, the B-display eigenvalue of radar original echo is obtained by using bilinear difference algorithm, and the pixel color value is calculated. This method can improve the satisfaction and continuity of radar echoes after stacking ECDIS on the premise that the size and direction of target display are the same as the original radar echoes.

【技术实现步骤摘要】
针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法
本专利技术涉及一种雷达回波显示方法，尤其涉及针对一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法。
技术介绍
一般雷达回波的绘制是以深色为底图，这样方便观看雷达回波的目标，运行状态和整体的态势显示，但VTS系统中整个态势的显示是在元素比较丰富的电子海图上展示，由于电子海图元素较多，包括各种电子航道信息，泊位，锚地，深水区等等，这些区域的颜色各不相同，直接叠加雷达视频图层的话，无法明显看到回波形状，目标运行轨迹，整体态势等；在VTS系统中需要对海图进行无极放大，同样雷达视频也需要无极放大，当电子海图上每个像素点代表的距离小于雷达数据采样点之间距离时，雷达回波的显示就会表现出比较严重的马赛克现象，不利于观察目标的运行和碰撞等；除此之外，传统的VTS电子海图叠加雷达回波还有雷达触发数据经常会丢失或者缺省，目标监测不准确等问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提供一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法，能够在保证目标显示大小和运行方向与原始雷达回波相同的前提下，提高雷达回波叠加电子海图后的饱满性，连续性，在海图无极放大模式下，目标仍具有可观看性，无明显的马赛克现象。技术方案：本专利技术公开了一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波叠加优化显示方法，具体包括以下步骤：(1)对雷达触发数据进行方位积累；(2)对雷达数据进行亮度提升；(3)建立雷达B显表并实时更新；(4)采用双线性差值算法获取雷达原始回波的B显特征值，计算像素点颜色值；(5)雷达回波图像传输显示。所述步骤(2)包括以下步骤：(21)确定方位积累宽度；(22)缓存该宽度范围内的雷达触发数据；(23)计算新的雷达触发数据的每个采样点的值。其中，步骤(23)中所述的新的雷达触发数据的每个采样点的值为相邻宽度内所有雷达触发数据的平均值。所述步骤(4)包括以下步骤：(41)获取视图范围内每个像素点所在B显表中相邻N个值的索引值；(42)获取像素点所在B显表中相邻特征值；(43)计算像素点所在B显的特征值；(44)对雷达数据进行二次亮度提升；(45)计算像素点ARGB四分量的值。其中步骤(5)所述的雷达回波图像通过网络发送到VTS值班台位。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、在保证目标显示大小和运行方向与原始雷达回波相同的前提下，提高雷达回波叠加电子海图后的饱满性，连续性，颜色更加柔和亮丽；2、在海图无极放大模式下，目标仍具有可观看性，无明显的马赛克现象；3、分离了雷达显示和电子海图显示，雷达显示在单独服务器上绘制完成，完成后再传输到台位独立绘画，雷达绘图服务器可以匹配多种不同平台下运行的台位显示终端；4、优化后的雷达回波没有减少原始雷达信息，目标监测更准确，更适合VTS民用信息系统使用。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为亮度提升曲线图；图3为B显表格示意图；图4为相邻B显索引值示意图；图5为未优化的雷达视频图；图6为优化后的雷达视频图；图7为无极放大后未优化雷达目标；图8为无极放大后优化雷达目标。具体实施方式下面结合附图和对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术的流程图，主要包括以下步骤：1、雷达触发数据方位积累：确定方位积累宽度，假定积累宽度为5，当缓存积累到5个触发数据后，计算新的雷达采样数据值，该值为5个积累雷达数据的平均值，新的雷达数据触发方位为5个积累的雷达数据方位中间值，将新产生的雷达的数据发送到下一步进行处理。2、雷达数据亮度提升：如图2所示根据雷达信号提升曲线，计算每个采样点的提升后的大小，继续产生新的雷达数据，雷达采样点信号由弱到强为0～255，R＝table[R0]其中R为新的雷达采样数据，table为亮度提升表大小为255一维数组如图2所示，R0为原始雷达数据。3、建立雷达B显表并实时更新：一部雷达的B显表的大小基本为固定值如图3所示，以雷达方位量化范围为8192，距离采样单元个数9000为例，B显表的大小为8192*9000，在收到步骤2发来的一个或多个雷达触发数据后，采用CUDA并行计算功能，将雷达数据量化并更新到相应的B显表中。4、双线性差值计算雷达回波显示视频：根据视图大小建立相应大小的雷达回波像素表，以视图分辨率大小1920*1080为例，图像像素表(ARGB)大小为1920*1080*4，再根据双线性差值算法计算该图像每个像素点的ARGB值，最后生成一整张雷达回波图像表，具体操作步骤如下：(1)获取视图范围内每个像素点所在B显表中相邻四个值的索引值：根据像素点的方位距离值float型，计算B显表中相邻四个方位距离值的索引值(int型)，如图4所示。Index11＝(int)iAZ*NUM+(int)iDisIndex12＝(int)iAZ*NUM+(int)iDis+1Index21＝((int)iAZ+1)*NUM+(int)iDisIndex22＝((int)iAZ+1)*NUM+(int)iDis+1其中iAZ为像素点的方位值(float)，iDis为像素点的距离值(float)，NUM为B显表宽度也就是距离单元个数。(2)获取像素点所在B显表(BTable)中相邻值：根据第(1)步获取的四个B显表索引值，获取相应的B显特征值为V1，V2，V3，V4：V1＝BTable[Index11]V2＝BTable[Index12]V3＝BTable[Index21]V4＝BTable[Index22]其中BTable为雷达B显表，V1，V2，V3，V4为相邻四个B显特征值。(3)计算像素点所在B显的特征值：根据像素点的方位距离值计算四个B显特征值所含的比例(a，b)如图4所示，再根据比例获取该像素最终的B显特征值V：V5＝V1*(1-b)+V2*bV6＝V3*(1-b)+V4*bV＝V5*(1-a)+V6*a其中a等于iAZ-(int)iAZ，b等于iDis-(int)iDis，V为最终结果。(4)对雷达数据进行二次亮度提升。(5)计算像素点ARGB四分量的值：根据第(3)步计算得出的像素B显特征值和需要显示的颜色，计算该像素点ARGB四个值。5、雷达回波图像传输显示：将生成的雷达回波图像通过网络发送到VTS值班台位绘图显示，这里采用udp网络传输协议传输到VTS显示终端显示。如图5、图6、图7、图8对比所示，可以发现直接根据原始雷达视频绘画的雷达回波比较模糊暗淡，不便于观察；采用本专利技术后，雷达回波明显更加亮丽，与电子海图对比度明显增加，适合观察，另外优化后的雷达回波没有减少原始雷达信息，更适合VTS民用信息系统使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对雷达触发数据进行方位积累；(2)对雷达数据进行亮度提升；(3)建立雷达B显表并实时更新；(4)采用双线性差值算法获取雷达原始回波的B显特征值，计算像素点颜色值；(5)雷达回波图像传输显示。

【技术特征摘要】
1.一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对雷达触发数据进行方位积累；(2)对雷达数据进行亮度提升；(3)建立雷达B显表并实时更新；(4)采用双线性差值算法获取雷达原始回波的B显特征值，计算像素点颜色值；(5)雷达回波图像传输显示。2.根据权利要求1所述的一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法，其特征在于，所述步骤(2)包括以下步骤：(21)确定方位积累宽度；(22)缓存该宽度范围内的雷达触发数据；(23)计算新的雷达触发数据的每个采样点的值。3.根据权利要求2所述的一种针对VTS电子海图显示系统的雷达回波优化显示方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜立，顾晶，张翔宇，王君，萨出拉，蒋怡亮，许建峰，周一航，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32