【技术实现步骤摘要】
一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法
本专利技术涉及一种边坡形变监测雷达影像与地形点云基于少量人工控制点的误匹配校正方法，属于露天矿边坡形变监测
技术介绍
近年来，全世界地质灾害多发频发，各种地质原因和人类活动等因素均可能会诱发区域形变并衍生灾害。地基边坡形变监测雷达(GB-InSAR)技术越来越多地应用于露天矿边坡、水利水电工程、自然山体滑坡、崩塌、泥石流灾害监测场景。直线重复轨道雷达更是以其高时空分辨力和高形变测量精度，可连续大面积监测，受雨雪雾恶劣天气影响较小等优势，在各类边坡形变监测中得到日益广泛的应用。雷达在二维极坐标空间构像，对于不熟悉雷达成像原理的监测人员存在不直观的问题，实际使用需变换至熟悉的几何以直观定位形变区。现有的技术方案用来实现雷达图像和地形点云匹配主要有平面相似变换法和几何映射方法。平面相似变换法为星载雷达方法在地基雷达领域应用的延伸，需要雷达图像精确的正射纠正，但常常难以获得纠正参数。几何映射通过测量轨道信息和成像参数，数据获取简单得到广泛应用。然而由于现场条件的特殊性，单...
【技术保护点】
1.一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，包括以下具体步骤：/n步骤1，测量雷达轨道两端点坐标，结合雷达的设计参数计算天线行迹矢量
【技术特征摘要】
1.一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1，测量雷达轨道两端点坐标，结合雷达的设计参数计算天线行迹矢量
步骤2，使用几何映射方法完成雷达图像和三维地形点云数据粗匹配，得到粗匹配映射表Trough；
步骤3，选取雷达图像中若干人工目标，测量得到人工目标的二维坐标集合{d1(r,θ),…,dn(r,θ)}，并定位人工目标在三维地形点云数据中的三维坐标集合{d1(X,Y,Z)T,…,dn(X,Y,Z)T}以作为人工目标的真实坐标；
步骤4，查找粗匹配映射表Trough获得{d1(r,θ),…,dn(r,θ)}在粗匹配映射表中匹配的三维坐标集合{d1(X,Y,Z)S,…,dn(X,Y,Z)S}作为人工目标的偏差坐标；
步骤5，将人工目标的真实坐标和偏差坐标输入空间坐标变换方程，得到空间坐标变换方程的变换参数初值；
步骤6，进行显著地物和周边区域的相关性分析提取控制点对；
步骤7，利用步骤5中的变换参数初值、步骤6中的控制点对及最小二乘迭代估计空间坐标变换方程的变换参数的最优值，对粗匹配映射表Trough进行变换完成误匹配校正。
2.如权利要求1所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，步骤1中天线行迹矢量为：其中，为雷达轨道中轴向量，Δh为俯仰调节旋钮中心距离轨道轴心高度，Lantenna为天线中心至俯仰调节主轴距离，θsight为雷达视主轴与水平面夹角，和分别为以雷达合成孔径中心建立的坐标系Os-XsYsZs中Ys和Zs轴方向的空间单位向量。
3.如权利要求2所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，坐标系Os-XsYsZs中XsOsYs为水平面，Zs为铅垂线反方向，Xs轴方向为合成孔径波束的指向在水平面的投影，Ys轴与Xs轴垂直并按右手坐标系定出。
4.如权利要求1所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，步骤2具体为：
天线行迹矢量作为几何映射算法输入参数，利用距离-多普勒算法计算三维地形点云数据Pterrain中各点与雷达的相对斜距和相对方位角；
通过插值搜索方法获得取雷达图像I(r,θ)中插值点的像素索引，得到粗匹配映射表Trough，完成粗匹配。
5.如权利要求4所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，Pterrain中第i个顶点Ai相对于孔径中心Os的斜距：
式中表示Ai相对于孔径中心Os的斜距，||·||2代表向量的2-范数，N为Pterrain中顶点总数；
以相对竖直中心平面左侧为方位负角度，Pterrain中第i个顶点Ai相对于孔径中心Os的方位角为：
<...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑翔天，何秀凤，杨晓琳，宋敏峰，张劲松，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。