一种空间目标几何模型的修正方法和装置与流程

1.本发明实施例涉及建模仿真技术领域，特别涉及一种空间目标几何模型的修正方法和装置。


背景技术：

2.随着空间技术的快速发展，人造卫星、宇宙飞船、空间站等空间目标受到越来越多的关注，然而大部分空间目标可获得的信息有限，望远镜只能获得比较模糊的二维图像，为进一步分析其功能，需要推测其三维模型。
3.对于大部分应用场合而言，空间目标的外观形态可以用诸如长方体、柱体、棱台、锥体等典型标准体进行描述。通过利用三维建模软件生成标准体进而实现对空间目标几何模型重构。由于标准体可用某些典型的参数值实现定量的描述目标尺寸信息(如长方体可用长宽高描述)，同时结合各标准体的空间位置信息即可形成空间目标的形态参数配置信息。通过编辑空间目标的形态参数配置信息即可实现对空间目标几何模型进行动态调整。
4.现有技术中，要想实现对空间目标几何模型进行动态调整，需要人为来编辑空间目标的形态参数配置信息，这不利于空间目标几何模型的重构。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种空间目标几何模型的修正方法和装置，能够提高空间目标几何模型的重构效率。
6.第一方面，本发明实施例提供了一种空间目标几何模型的修正方法，所述空间目标几何模型包括至少两个用于表征空间目标主体的第一几何体和两个用于表征空间目标电池片的第二几何体，所述方法包括：
7.定义所述空间目标几何模型的空间坐标系、所述第一几何体的中心坐标、所述第一几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度、所述第二几何体的中心坐标、所述第二几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度；其中，所述第一几何体相对所述坐标原点的角度为所述第一几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角，所述第二几何体相对所述坐标原点的角度为所述第二几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角；
8.基于所述空间坐标系和所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第一几何体进行角度修正；
9.基于所述空间坐标系和所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第二几何体进行角度修正；
10.基于所述空间坐标系和所述第一几何体的中心坐标，对所述第一几何体进行位置修正；
11.基于所述空间坐标系和所述第二几何体的中心坐标，对所述第二几何体进行位置修正。
12.在一种可能的设计中，所述基于所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第一几何体进行角度修正，包括：
13.将所述第一几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
14.将偏差最小的预设角度作为所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述第一几何体进行角度修正。
15.在一种可能的设计中，所述基于所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第二几何体进行角度修正，包括：
16.将所述第二几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
17.将偏差最小的预设角度作为所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述第二几何体进行角度修正。
18.在一种可能的设计中，所述基于所述空间坐标系和所述第一几何体的中心坐标，对所述第一几何体进行位置修正，包括：
19.基于所述空间坐标系，将所述第一几何体的中心坐标中的一个坐标保持不变，并将另两个坐标设置为0，以对所述第一几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第一几何体具有同轴关系。
20.在一种可能的设计中，所述基于所述空间坐标系和所述第二几何体的中心坐标，对所述第二几何体进行位置修正，包括：
21.基于所述空间坐标系，将所述第二几何体的中心坐标中的一个坐标设置为0；
22.基于所述第二几何体的中心坐标中的另两个坐标，对所述第二几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第二几何体具有对称关系。
23.第二方面，本发明实施例还提供了一种空间目标几何模型的修正装置，所述空间目标几何模型包括至少两个用于表征空间目标主体的第一几何体和两个用于表征空间目标电池片的第二几何体，所述装置包括：
24.定义模块，用于定义所述空间目标几何模型的空间坐标系、所述第一几何体的中心坐标、所述第一几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度、所述第二几何体的中心坐标、所述第二几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度；其中，所述第一几何体相对所述坐标原点的角度为所述第一几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角，所述第二几何体相对所述坐标原点的角度为所述第二几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角；
25.第一角度修正模块，用于基于所述空间坐标系和所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第一几何体进行角度修正；
26.第二角度修正模块，用于基于所述空间坐标系和所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第二几何体进行角度修正；
27.第一位置修正模块，用于基于所述空间坐标系和所述第一几何体的中心坐标，对所述第一几何体进行位置修正；
28.第二位置修正模块，用于基于所述空间坐标系和所述第二几何体的中心坐标，对所述第二几何体进行位置修正。
29.在一种可能的设计中，所述第一角度修正模块，用于执行如下操作：
30.将所述第一几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
31.将偏差最小的预设角度作为所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述第一几何体进行角度修正。
32.在一种可能的设计中，所述第二角度修正模块，用于执行如下操作：
33.将所述第二几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
34.将偏差最小的预设角度作为所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述第二几何体进行角度修正。
35.在一种可能的设计中，所述第一位置修正模块，用于执行如下操作：
36.基于所述空间坐标系，将所述第一几何体的中心坐标中的一个坐标保持不变，并将另两个坐标设置为0，以对所述第一几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第一几何体具有同轴关系。
37.在一种可能的设计中，所述第二位置修正模块，用于执行如下操作：
38.基于所述空间坐标系，将所述第二几何体的中心坐标中的一个坐标设置为0；
39.基于所述第二几何体的中心坐标中的另两个坐标，对所述第二几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第二几何体具有对称关系。
40.本发明实施例提供了一种空间目标几何模型的修正方法和装置，通过定义空间目标几何模型的坐标系、第一几何体的中心坐标、第一几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度、第二几何体的中心坐标、第二几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度，如此可以自动修正第一几何体的角度和位置以及第二几何体的角度和位置，从而可以实现空间目标几何模型的快速重构，为目标光学散射特性仿真提供模型支撑，即提高了空间目标几何模型的重构效率。
附图说明
41.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
42.图1是本发明一实施例提供的一种空间目标几何模型的修正方法流程图；
43.图2是本发明一实施例提供的空间目标几何模型在角度和位置修正前的结构示意图；
44.图3是图2所示的空间目标几何模型在对第一几何体和第二几何体进行角度修正后的结构示意图；
45.图4是图3所示的空间目标几何模型在对第一几何体进行位置修正后的结构示意图；
46.图5是图4所示的空间目标几何模型在对第二几何体进行位置修正后的结构示意图；
47.图6是本发明一实施例提供的一种计算设备的硬件架构图；
48.图7是本发明一实施例提供的一种空间目标几何模型的修正装置的结构示意图。
具体实施方式
49.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.请参考图1，本发明实施例提供了一种空间目标几何模型的修正方法，空间目标几何模型包括至少两个用于表征空间目标主体的第一几何体和两个用于表征空间目标电池片的第二几何体，该方法包括：
51.步骤100，定义空间目标几何模型的空间坐标系、第一几何体的中心坐标、第一几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度、第二几何体的中心坐标、第二几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度；其中，第一几何体相对坐标原点的角度为第一几何体的中心与坐标原点的连线与空间坐标系的坐标轴形成的夹角，第二几何体相对坐标原点的角度为第二几何体的中心与坐标原点的连线与空间坐标系的坐标轴形成的夹角；
52.步骤102，基于空间坐标系和第一几何体相对坐标原点的角度，对第一几何体进行角度修正；
53.步骤104，基于空间坐标系和第二几何体相对坐标原点的角度，对第二几何体进行角度修正；
54.步骤106，基于空间坐标系和第一几何体的中心坐标，对第一几何体进行位置修正；
55.步骤108，基于空间坐标系和第二几何体的中心坐标，对第二几何体进行位置修正。
56.本发明实施例中，通过定义空间目标几何模型的坐标系、第一几何体的中心坐标、第一几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度、第二几何体的中心坐标、第二几何体相对空间坐标系的坐标原点的角度，如此可以自动修正第一几何体的角度和位置以及第二几何体的角度和位置，从而可以实现空间目标几何模型的快速重构，为目标光学散射特性仿真提供模型支撑，即提高了空间目标几何模型的重构效率。
57.下面结合图2至图5对图1所示的各个步骤的执行方式进行介绍。
58.针对步骤100：
59.由于大部分空间目标的外形结构可以理解为包括至少两个空间目标主体和两个电池片(或电池片和天线的集合)，而电池片的形状绝大部分为长方体，且电池片相对于空间目标主体多为对称分布，不同的空间目标主体的中心位置多为同轴关系，因此基于上述理论可以对空间目标几何模型进行快速重构。
60.首先，在进行重构前，需要建立合适的空间目标几何模型和空间坐标系。请参见图2，在一些实施方式中，可以定义对地方向为z轴，电池片中心连线的方向为x轴，根据右手法则确定y轴(即垂直于纸面方向为y轴)。
61.接着，继续定义第一几何体11的中心坐标为(m
x
，my，mz)，其中，m
x
、my、mz分别为第一
几何体11的中心相对于坐标原点o(0，0，0)在x轴、y轴和z轴方向的距离。同时，定义第二几何体12的中心坐标为(b
x
，by，bz)，其中，b
x
、by、bz分别为第二几何体12的中心相对于坐标原点o(0，0，0)在x轴、y轴和z轴方向的距离。
62.然后，继续定义第一几何体11相对坐标原点o的角度为mu、mv、mw，其中，mu、mv、mw分别为第一几何体11的中心与坐标原点o的连线与x轴、y轴和z轴的夹角，夹角大小范围为0～360度。同时，定义第二几何体12相对坐标原点o的角度为bu、bv、bw，其中，bu、bv、bw分别为第二几何体12的中心与坐标原点o的连线与x轴、y轴和z轴的夹角，夹角大小范围为0～360度。
63.通过以上定义规则，可以对空间目标在三维空间内进行位置信息的描述，从而方便后续对空间目标进行三维几何模型的重构，即将空间目标主体和电池片的几何模型(即第一几何体和第二几何体)分别进行角度修正和位置修正。
64.针对步骤102，步骤102具体包括：
65.将第一几何体相对坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
66.将偏差最小的预设角度作为第一几何体相对坐标原点的角度，以对第一几何体进行角度修正。
67.在本实施例中，请参见图3，通过将第一几何体11相对坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对，可以实现对第一几何体11的角度修正。
68.举例来说，mu与0度的偏差最小，则将mu设置为0度；mv与90度的偏差最小，则将mv设置为90度；mw与180度的偏差最小，则将mw设置为180度。
69.你对步骤104，步骤104具体包括：
70.将第二几何体相对坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
71.将偏差最小的预设角度作为第二几何体相对坐标原点的角度，以对第二几何体进行角度修正。
72.在本实施例中，请继续参见图3，通过将第二几何体12相对坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对，可以实现对第二几何体12的角度修正。
73.举例来说，bu与0度的偏差最小，则将bu设置为0度；bv与90度的偏差最小，则将bv设置为90度；bw与180度的偏差最小，则将bw设置为180度。
74.针对步骤106，步骤106具体包括：
75.基于空间坐标系，将第一几何体的中心坐标中的一个坐标保持不变，并将另两个坐标设置为0，以对第一几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第一几何体具有同轴关系。
76.在本实施例中，请参见图4，通过将第一几何体11的中心坐标中的一个坐标保持不变，并将另两个坐标设置为0，可以实现对第一几何体11进行位置修正。
77.举例来说，不同第一几何体11的中心所在的轴为z轴，因此将所有第一几何体11的m
x
、my设置为0，而mz保持不变，从而实现空间目标主体的对齐(即第一几何体11的位置修正)。
78.针对步骤108，步骤108具体包括：
79.基于空间坐标系，将第二几何体的中心坐标中的一个坐标设置为0；
80.基于第二几何体的中心坐标中的另两个坐标，对第二几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第二几何体具有对称关系。
81.在本实施例中，请参见图5，通过将第二几何体12的中心坐标中的一个坐标设置为0，并基于第二几何体12的中心坐标中的另两个坐标，可以实现对第二几何体12进行位置修正。
82.举例来说，两个第二几何体12的中心坐标分别为(b
x1
、b
y1
、b
z1
)和(b
x2
、b
y2
、b
z2
)，由于电池片相对于空间目标主体多为对称分布，且两个电池片的中心连线的方向为x轴，因此将b
y1
与b
y2
的值设置为0，b
x1
和b
x2
设置为(b
x1
b
x2
)/2，b
z1
和b
z2
设置为(b
z1
b
z2
)/2。通过该设定，可实现电池片的对齐(即第二几何体12的位置修正)。
83.可以理解的是，对第二几何体12的位置修正，也可以将两个第二几何体12未设置为0的两个坐标设置成一个预设的坐标值，在此对第二几何体进行位置修正的方式不进行具体限定。
84.如图6、图7所示，本发明实施例提供了一种空间目标几何模型的修正装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图6所示，为本发明实施例提供的一种空间目标几何模型的修正装置所在计算设备的一种硬件架构图，除了图6所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的计算设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图7所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在计算设备的cpu将非易失性存储器中对应的计算机程序读取到内存中运行形成的。本实施例提供的一种空间目标几何模型的修正装置，所述空间目标几何模型包括至少两个用于表征空间目标主体的第一几何体和两个用于表征空间目标电池片的第二几何体，所述装置包括：
85.定义模块700，用于定义所述空间目标几何模型的空间坐标系、所述第一几何体的中心坐标、所述第一几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度、所述第二几何体的中心坐标、所述第二几何体相对所述空间坐标系的坐标原点的角度；其中，所述第一几何体相对所述坐标原点的角度为所述第一几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角，所述第二几何体相对所述坐标原点的角度为所述第二几何体的中心与所述坐标原点的连线与所述空间坐标系的坐标轴形成的夹角；
86.第一角度修正模块702，用于基于所述空间坐标系和所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第一几何体进行角度修正；
87.第二角度修正模块704，用于基于所述空间坐标系和所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，对所述第二几何体进行角度修正；
88.第一位置修正模块706，用于基于所述空间坐标系和所述第一几何体的中心坐标，对所述第一几何体进行位置修正；
89.第二位置修正模块708，用于基于所述空间坐标系和所述第二几何体的中心坐标，对所述第二几何体进行位置修正。
90.在本发明一个实施例中，所述第一角度修正模块702，用于执行如下操作：
91.将所述第一几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
92.将偏差最小的预设角度作为所述第一几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述
第一几何体进行角度修正。
93.在本发明一个实施例中，所述第二角度修正模块704，用于执行如下操作：
94.将所述第二几何体相对所述坐标原点的角度与各预设角度进行作差比对；其中，所述预设角度包括0度、90度、180度、270度和360度；
95.将偏差最小的预设角度作为所述第二几何体相对所述坐标原点的角度，以对所述第二几何体进行角度修正。
96.在本发明一个实施例中，所述第一位置修正模块706，用于执行如下操作：
97.基于所述空间坐标系，将所述第一几何体的中心坐标中的一个坐标保持不变，并将另两个坐标设置为0，以对所述第一几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第一几何体具有同轴关系。
98.在本发明一个实施例中，所述第二位置修正模块708，用于执行如下操作：
99.基于所述空间坐标系，将所述第二几何体的中心坐标中的一个坐标设置为0；
100.基于所述第二几何体的中心坐标中的另两个坐标，对所述第二几何体进行位置修正；其中，进行位置修正后的不同第二几何体具有对称关系。
101.可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对一种空间目标几何模型的修正装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，一种空间目标几何模型的修正装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
102.上述装置内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
103.本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任一实施例中的一种空间目标几何模型的修正方法。
104.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例中的一种空间目标几何模型的修正方法。
105.具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或cpu或mpu)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
106.在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
107.用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
108.此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
109.此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中，随后基于程
序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的cpu等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
110.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
…”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
111.本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
112.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。