2021年4月23日，“雷达与微波视觉分论坛暨第一期雷达学报大讲堂”在南京国际博览中心首届“雷达与未来”全球峰会上举办。中国科学院空天信息创新研究院副院长丁赤飚研究员作为分论坛主席主持会议，并作了题为《合成孔径雷达微波视觉三维成像》的特邀报告。

丁赤飚研究员指出，合成孔径雷达（SAR）三维成像能够显著提升目标解译与识别能力，如何降低SAR三维成像数据获取的时间和系统复杂度是核心难题。SAR微波视觉三维成像，是在现有SAR成像几何物理信息的基础上，充分挖掘SAR回波的散射机制和图像的视觉语义信息，增加三维成像的可用信息量，从而降低对观测次数的要求，最终实现高效能、低成本的三维成像。

丁赤飚研究员在报告中首先简要回顾了SAR二维及三维成像的发展史，分析了现有SAR三维成像技术体制及其局限性；在深入分析SAR三维成像信息来源核心问题的基础上，提出了SAR微波视觉三维成像的概念及关键科学问题；最后从SAR微波视觉三维成像理论框架、微波视觉信息约束的三维成像方法以及SAR微波视觉三维成像数据集等方面介绍了研究团队在该方向的阶段性进展，展示了SAR微波视觉三维成像的应用潜力。

丁赤飚研究员从三个方面阐述了《合成孔径雷达微波视觉三维成像》：1. SAR三维图像能够显著提升目标解译与识别能力，是当前国际雷达领域重要前沿方向。2. 如何降低SAR三维成像数据获取复杂度是当前SAR三维成像技术的核心痛点。3. SAR微波视觉三维成像充分挖掘SAR回波散射机制及SAR图像视觉语义，从而实现高效能、低成本、高精度三维成像。

丁赤飚研究员指出：经40余年自主研发，我国已发射多颗SAR卫星，机载SAR也大量装备，相关技术达国际先进水平。然而，传统的二维SAR图像受限于成像体制，在城区和陡峭山区等地形变化剧烈区域，存在严重叠掩，导致SAR图像看不清、辨不明，目标解译和识别困难。1995年，美国海军实验室首次提出了基于高度向合成孔径的SAR三维成像方法，发展至今， SAR三维成像已经成为当前国际雷达领域的重要前沿方向。

回顾现有SAR三维成像技术，以德宇航的层析SAR三维成像和中国科学院空天院微波成像技术国家级重点实验室的阵列干涉SAR三维成像为代表。前者需要航迹精确控制、数十次重轨观测，数据获取周期长；后者利用阵列天线结合MIMO技术能够利用一次飞行获取三维成像所需数据，但是系统通道数多，复杂度高。二者的共性在于，利用高度维的孔径扩展实现高度维分辨，需要10余个飞行架次或天线阵列，导致在轨卫星实现难、推广应用难、小型化难，难以应用于我国现有SAR卫星，也难以适应未来小型、智能、无人平台的应用场景。因此如何降低SAR三维成像数据获取复杂度是当前SAR三维成像技术的核心痛点。

丁赤飚研究员回顾了“合成孔径雷达微波视觉三维成像”这一全新概念的产生过程。复旦大学金亚秋院士、徐丰教授2018年在《科技导报》上发表了“从物理智能到微波视觉”的文章，首次阐述了“微波视觉”的概念。微波成像技术实验室进一步将微波视觉的概念引入到SAR三维成像处理中形成“SAR微波视觉三维成像”的技术思路。该技术充分挖掘SAR图像视觉语义和SAR回波散射机制中包含的三维信息，并与SAR成像几何物理信息相结合，增加三维成像可用信息量，降低数据获取成本。SAR微波视觉三维成像，瞄准了当前SAR三维成像技术发展前沿和发展趋势，融合了计算电磁学、计算机视觉和雷达信号处理等相关理论方法，开辟了一条新的SAR三维成像技术路线，实现复杂场景和目标的三维成像，进而显著改善当前SAR目标识别和图像理解的性能，具有重要的研究意义。

丁赤飚研究员分享了“SAR微波视觉三维成像”研究现状和发展前景。在国家自然科学基金重大项目的支持下，由中科院空天院牵头，联合复旦大学、中科院自动化所、北京市遥感信息研究所、北京大学等优势单位开展了SAR微波视觉三维成像理论方法的研究，从理论框架设计、成像模型构建、系统误差补偿等多个角度进行探索。初步的研究成果表明，通过将SAR散射机制及图像语义加以提取并与SAR成像几何相结合，能够有效提升SAR三维成像的质量，证实了技术路线的可行性。

此外，项目组构建了SAR微波视觉三维成像数据集，后期将以《雷达学报》为平台公开数据集，推进SAR微波视觉三维成像理论研究。

最后丁赤飚研究员表示，未来中科院空天院将持续推进SAR微波视觉三维成像理论方法研究，为SAR的创新应用做出贡献。也希望全国各大高校、研究机构的团队以及相关企业一起努力，共同促进SAR微波视觉三维成像理论发展，进一步提升我国SAR系统应用效能。