一种合成孔径雷达图像融合拼接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种合成孔径雷达SAR融合拼接方法及装置，其中，所述方法包括：确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)领域，尤其涉及一种合成孔径雷达图像融合拼接方法及装置。
技术介绍
合成孔径雷达是一种全天时、全天候高分辨率的微波成像雷达，广泛应用于洪涝灾害监测、矿产森林资源和农作物普查、地形测绘、军事侦查、海洋污染监测等民用和国防领域。合成孔径雷达图像在空间对地观测中发挥着重要作用，为了获得大的观测区域，主要有两个途径：一是通过提高单幅雷达图像的幅宽以及条带长度；二是通过对两幅及以上的SAR遥感图像进行拼接处理。由于获得不同SAR图像的传感器的特性、信号处理误差以及定标不准等因素的影响，雷达图像的灰度会出现差异，即使是在相邻两幅SAR图像的重叠区域，灰度也会出现差异。但是对于融合拼接处理之后的图像而言，同一个区域需要以相同灰度信息显示。而且现有的技术方案将多幅图像融合拼接处理时，图像拼接处会出现不连续，从而造成人为的错误边缘，影响图像的后续应用。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种合成孔径雷达图像融合拼接方法及装置，能够在两幅SAR图像灰度差异较大的情况下得到平滑的融合拼接图像。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种合成孔径雷达SAR融合拼接方法，所述方法包括：确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。第二方面，本专利技术实施例提供一种合成孔径雷达SAR融合拼接装置，所述装置包括：第一确定单元，用于确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；第二确定单元，用于确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；第一校正单元，用于根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；第二校正单元，用于根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；第一拼接单元，用于根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；第一输出单元，用于输出所述第五SAR图像。本专利技术实施例提供一种合成孔径雷达图像融合拼接方法及装置，其中：确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。如此，能够在两幅SAR图像灰度差异较大的情况下得到平滑的融合拼接图像。附图说明图1为本专利技术实施例一合成孔径雷达图像融合拼接方法实现流程示意图；图2为本专利技术实施例二合成孔径雷达图像融合拼接方法实现流程示意图；图3-1为本专利技术实施例三合成孔径雷达图像融合拼接方法实现流程示意图；图3-2为本专利技术实施例待融合拼接的第一SAR图像和第二SAR图像；图3-3为本专利技术实施例第一SAR图像和第二SAR图像的重叠区域的掩模矩阵；图3-4为本专利技术实施例经过灰度校正后得到的第三SAR图像和第四SAR图像；图3-5为本专利技术实施例第一SAR图像和第二SAR图像的重叠区域的边缘矩阵；图3-6为本专利技术实施例第一SAR图像和第二SAR图像的重叠区域的主边界线；图3-7为本专利技术实施例利用本专利技术方法将第一SAR图像和第二SAR图像进行融合拼接得到的图像；图4为本专利技术实施例四合成孔径雷达图像融合拼接装置的组成结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细阐述。实施例一为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种合成孔径雷达图像融合拼接方法，应用于合成孔径雷达图像融合拼接装置，图1为本专利技术实施例一合成孔径雷达图像融合拼接方法实现流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤S101，确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；这里，所述第一SAR图像和所述第二SAR图像是SAR系统输出的，在本专利技术的其他实施例中，所述第一SAR图像和所述第二SAR图像还可以是SAR系统输出的SAR图像经过配准或几何校正得到的。在本专利技术的其他实施例中，所述第一SAR图像和所述第二SAR图像的灰度均值之比的范围为[0.1,10]。在本专利技术实施例所提供的技术方案是用于图像拼接，自然地所述第一SAR图像和所述第二SAR图像应当具有非零重叠区域，其中所述非零重叠区域表示所述第一SAR图像与所述第二SAR图像的重叠区域中有灰度值不为0的像素点。本专利技术实施例中是以灰度图为例进行说明，本领域的技术人员应当理解的是，本专利技术实施例提供的技术方案同样可以适用于非灰度图的场景，例如彩色图的场景。步骤S102，确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；这里，掩模矩阵是由0和1组成的二进制矩阵，当应用掩模时，1值区域被处理，被屏蔽的0值区域不被包括在计算中。通过指定的数据值、数据范围、有限或无限值、感兴趣区和注释文件来定义图像掩模矩阵，也可以应用上述选项的任意组合作为输入来建立掩模矩阵。步骤S103，根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；步骤S104，根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；这里，通过对所述第一SAR图像和所述第二SAR图像分别进行灰度校正，得到所述第三SAR图像和所述第四SAR图像，缩小了所述第三SAR图像和所述第四SAR图像的灰度差异。步骤S105，根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；这里，因为所述第三SAR图像和所述第四SAR图像是经过灰度校正得到的，将所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接得到第五SAR图像，使得所述第五SAR图像整体灰度差异很小，重叠区域过渡平滑。步骤S106，输出所述第五SAR图像。本专利技术实施例中，确定第一SAR图像与所述第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。如此，能够在两幅SAR图像灰度差异较大的情况下得到平滑的融合拼接图像。实施例二为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术实施例再提供一种合成孔径雷达图像融合拼接方法，应用于合成孔径雷达图像融合拼接装置，图2为本专利技术实施例二合成孔径雷达图像融合拼接方法实现流程示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合成孔径雷达SAR融合拼接方法，其特征在于，所述方法包括：确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。

【技术特征摘要】
1.一种合成孔径雷达SAR融合拼接方法，其特征在于，所述方法包括：确定第一SAR图像与第二SAR图像之间的非零重叠区域；确定所述非零重叠区域的第四掩模矩阵Mask4；根据所述第四掩模矩阵对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到对应的第三SAR图像；根据所述第四掩模矩阵对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到对应的第四SAR图像；根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像；输出所述第五SAR图像。2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述第一SAR图像和所述第二SAR图像是经过配准或几何校正的SAR图像，并且所述第一SAR图像和所述第二SAR图像的灰度均值之比的范围为[0.1,10]。3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述确定第一SAR图像和第二SAR图像之间的非零重叠区域包括：输入第一SAR图像和第二SAR图像；根据所述第一SAR图像和所述第二SAR图像确定所述非零重叠区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定所述重叠区域的第四掩模矩阵Mask4包括：计算所述第一SAR图像的第一矩阵M1的第一掩模矩阵Mask1和所述第二SAR图像的第二矩阵M2的第二掩模矩阵Mask2；根据所述第一掩模矩阵Mask1和所述第二掩模矩阵Mask2计算所述重叠区域的第三掩模矩阵Mask3；对所述第三掩模矩阵Mask3进行形态学滤波，确定所述重叠区域的第四掩模矩阵Mask4。5.根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四掩模矩阵Mask4对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到第三SAR图像包括：根据所述第四掩模矩阵Mask4、所述第一矩阵M1和所述第二矩阵M2按照公式Block1＝M1(Mask4)，Block2＝M2(Mask4)，确定所述第一矩阵M1在所述重叠区域中的像素点灰度值序列Block1和所述第二矩阵M2在所述重叠区域中的像素点灰度值序列Block2；分别计算所述Block1的均值Mean1和所述Block2的均值Mean2；按照公式对所述第一SAR图像进行灰度校正，得到第三SAR图像，其中，M3为所述第三SAR图像的第三矩阵。6.根据权利要求5中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四掩模矩阵Mask4对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到第四SAR图像包括：按照对所述第二SAR图像进行灰度校正，得到第四SAR图像，其中，M4为所述第四SAR图像的第四矩阵。7.根据权利要求1或2中所述的方法，其特征在于，所述根据所述第四掩模矩阵Mask4，对所述第三SAR图像和所述第四SAR图像进行融合拼接，得到第五SAR图像包括：根据所述第四掩模矩阵Mask4，确定所述第四掩模矩阵的边缘图像矩阵E；根据所述边缘图像矩阵E和SAR系统中成像得到的图像的形状特征，确定所述重叠区域的第一主边界线和第二主边界线；根据所述第四掩模矩阵Mask4按照公式[py,px]＝find(Mask4)，得到所述重叠区域中各个像素点的坐标序列[py,px]，其中，f...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彩虹，王宇，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11