基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法技术

技术编号:14939158 阅读:88 留言:0更新日期:2017-04-01 01:20
本发明专利技术公开了一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法,具体包括采集原始数据、计算角反射器点的初始像素坐标、解算角反射器点的像素级坐标、以及通过干涉参数测量检校剔除粗差,获取精确的角反射器点的子像素级坐标。本发明专利技术兼顾了角反射器的影像特征以及几何特征,可实现自动化子像素级角反射器提取,该方法提高了点位提取效率,同时保证了点位坐标的精度,实现了子像素级自动化的提取角反射器点坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雷达干涉处理
,特别涉及一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法
技术介绍
合成孔径雷达(SAR)技术诞生于1951年,它通过收集和记录目标、背景在微波波段内的电磁波辐射、散射能量,利用信号处理技术加工整理,提取识别目标物体或现象的有用信息,广泛应用于测绘地形地物、检测海洋、探测地球资源和侦察监视军事目标等。角反射器(CR)在合成孔径雷达影像中具有高反射回波、强稳定性等特点,已应用于SAR影像的几何纠正和合成孔径雷达干涉测量(InSAR)检校中。目前对角反射器的设计工作主要集中在如角反射器面的选择、设计、加工公差、角度误差、入射角对准误差等,但是涉及对角反射器的自动定位的较少,尤其现有技术中并没有子像素级的反射器的自动定位。现有的反射器定位技术多是利用角反射器点具有较强的回波信号与周围地物具有相对较弱的回波信号特性,利用一定大小的窗口模板去检测、匹配图像,计算相应的相关系数,相关系数高的点即为角反射器所在的位置,这种方法计算速度较快,然而其探测精度只能到像素级。此外,现有技术中还有基于提取PS点的方法识别角反射器点,计算角反射器点周围一定窗口内的相干系数、振幅离差值,具有高的信噪比点即为角反射器点位置,这种方法优于相关系数法,精度可控制在1-2像素以内,然而影像数目动辄数十景,成本过高;另外,现有技术中还有基于信噪比(SCR)的角反射器提取方法,该方法首先估算初始定位的最大偏移,确定角反射器目标的大致范围,然后绘制确定的角反射器目标范围的SCR值图,SCR值最大的点即为角反射器目标。然而,现有技术的这三种方法由于缺少质量评价与检核方式,因此无法评估定位结果的好坏,一旦存在粗差,那么在高精度地形测绘中,会引入较大的解算误差。SAR图像易受斑点噪声的影响,如果所采用的窗口模板与实际角反射器影像特征不一致,则识别、检测的精度不高;此外,角反射器摆放的位置、入射角、加工大小等都会对SAR图像特征产生明显的影响,比如雷达传感器的入射角偏离理想位置,则角反射器的三面角效应不明显,实际获取的角反射器特征无法预测,而现有的检测角反射器算法则无法识别,无论是使用模板匹配法还是使用PS点的方法去提取所在位置,其检测精度也不高,因此不具有通用性,且定位精度无法达到子像素级的精度。此外,使用窗口模板提取角反射器点,并不能有效提供角反射器的提取精度。角反射器点识别的对不对、精度高不高,无法评价。某些角反射器受到周围强后向散射回波信号的干扰,会很容易导致定位错误,从而影响角反射器在高精度测量检校过程中的使用效果。因此,需要提出一种能够克服上述缺点的新型的反射器自动定位方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法,本专利技术采用了严密的SAR成像模型进行角反射器自动提取,以避免人工参与过程中的低效率和低精度问题。同时,针对角反射器自动提取算法无法提供直观的质量评价方法的缺陷,本专利技术提供逐点误差,并可剔除粗差点,提高点位提取结果的稳健性,可充分地消除由于现有技术的限制和缺陷导致的一个或多个问题。本专利技术另外的优点、目的和特性,一部分将在下面的说明书中得到阐明,而另一部分对于本领域的普通技术人员通过对下面的说明的考察将是明显的或从本专利技术的实施中学到。通过在文字的说明书和权利要求书及附图中特别地指出的结构可实现和获得本专利技术目的和优点。本专利技术提供了一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:S1,采集原始数据,所述原始数据包括角反射器点的坐标、主影像以及所述主影像的成像参数;S2,利用采集的原始数据构建SAR严密成像模型,并基于构建的SAR严密成像模型计算所有角反射器点的初始像素坐标(x0,y0),得到所有角反射器点的初始像素坐标的集合{Pinit本文档来自技高网
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基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法

【技术保护点】
一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:S1,采集原始数据,所述原始数据包括角反射器点的坐标、主影像以及所述主影像的成像参数;S2,利用采集的原始数据构建SAR严密成像模型,并基于构建的SAR严密成像模型计算所有角反射器点的初始像素坐标(x0,y0),得到所有角反射器点的初始像素坐标的集合{Pinit};S3,基于步骤S2获取的角反射器点的初始像素坐标集合{Pinit},使用最大振幅算法解算所有角反射器点在主影像中的像素级坐标(x1,y1),并得到所有角反射器点在主影像中的像素级坐标集合{(Ppix)};S4,对角反射器点的像素级坐标集合{(Ppix)}中所有角反射器点的像素级坐标进行干涉参数测量校验,获得角反射器点的子像素级坐标(x2,y2)。

【技术特征摘要】
1.一种基于SAR严密成像模型的子像素级角反射器自动定位方法,其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:S1,采集原始数据,所述原始数据包括角反射器点的坐标、主影像以及所述主影像的成像...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐新明高小明李涛陈乾福陈卫南吴丹芹张文君
申请(专利权)人:国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心
类型:发明
国别省市:北京;11

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