三维重建能重建出目标的三维结构信息,在未知区域探索、地形测绘、城区发展规划、战场布阵探测等方面具有重要的理论研究和工程应用价值。基于光学图像的三维重建容易受到天气、距离等因素影响;而基于单幅合成孔径雷达(SAR)图像的三维重建往往不能获取完整的目标信息,导致重建效果不佳,甚至无法重建出三维结构。因此,需要研究基于多视角SAR图像的三维重建方法,全天时、全天候获取目标信息,完成重建。本文针对多视角SAR三维重建中的多视角SAR成像、图像配准、特征点提取与匹配和三维重建等关键问题,开展了相关理论与方法研究。主要研究内容如下:1.研究了多视角SAR成像方法。建立聚束模式SAR成像几何模型,分析并推导聚束模式多视角SAR的回波模型,利用极坐标格式算法对回波数据进行处理,并分析子孔径划分处理的具体方法,得到多视角SAR图像,为后续配准及重建方法研究提供数据基础。2.研究了基于边缘特征的多视角SAR图像配准方法。分析SAR图像的散射特征,通过阈值二值化处理对相位一致性边缘特征提取方法进行改进,用于提取SAR图像的显著、稳定边缘特征。随后通过Fourier-Mellin算法利用提取到的边缘特征计算多视角SAR图像之间的变换关系,实现了多视角SAR图像的配准。3.研究了基于窗函数滤波的干扰噪声抑制方法。针对Fourier-Mellin算法过程中幅度谱出现虚假峰值的问题。利用窗函数滤波来抑制频谱干扰,有效降低虚假峰值对结果的影响,实现了稳定的图像配准,为后续特征点的提取奠定数据基础。4.研究了多视角SAR图像特征点提取与匹配的方法。通过二维高斯函数对配准后的多视角SAR图像序列进行平滑处理,并采用SIFT方法提取尺度图像序列的特征点,随后使用最近邻算法对特征点进行匹配,实现了多视角SAR图像特征点的准确提取与匹配。5.提出了基于多视角SAR图像的目标三维重建方法。建立成像几何模型,根据模型求取成像视角与特征点实际空间位置之间的变换矩阵,计算得到特征点的空间坐标,生成空间点云,实现了基于多视角SAR图像的目标三维重建。本文所研究和提出的方法已通过仿真和实测数据验证。结果表明,这些方法可以有效实现多视角SAR图像的三维重建。