一种低轨卫星合成孔径雷达成像增强方法及设备技术

本申请实施例涉及SAR成像领域，公开了一种低轨卫星合成孔径雷达成像增强方法及设备。该方法包括：获取测绘区域的第一SAR图像；分割第一SAR图像以得到至少两个第一子图像；根据预设填充规则在至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，得到至少一个第二子图像；根据至少一个第二子图像拼接得到测绘区域的第二SAR图像。其中，第一SAR图像是待优化的SAR图像，每个第二子图像的分辨率高于该第二子图像对应的第一子图像的分辨率，基于此，第二SAR图像的分辨率高于第一SAR图像的分辨率。可见，采用本实现方式，能够进一步优化SAR图像。SAR图像。SAR图像。

【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星合成孔径雷达成像增强方法及设备


[0001]本申请实施例涉及图像处理
，具体涉及一种低轨卫星合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）成像增强优化方法及设备。

技术介绍

[0002]SAR成像是SAR沿着长线阵的轨迹移动过程中，利用一个天线辐射电磁波（例如，鸟声（chirp）信号）, 进而，接收不同位置对应电磁波的回波信号，对相应回波信号进行相干处理获得SAR图像的成像技术。
[0003]由于SAR通常搭载在飞机上（即机载）或卫星上（即星载），且SAR成像技术通过成像算法对雷达回波信号直接处理得到图像，因此，较难得到优化SAR图像的方案。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种低轨卫星合成孔径雷达成像增强方法及设备，能够进一步优化SAR图像。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种低轨卫星SAR成像增强方法，其特征在于，所述方法包括：获取测绘区域的第一SAR图像；分割所述第一SAR图像以得到至少两个第一子图像，所述每个第一子图像的宽度小于或者等于预设宽度阈值，且高度小于或者等于预设高度阈值；根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，得到至少一个第二子图像，每个所述第二子图像的分辨率高于该第二子图像对应的第一子图像的分辨率；根据所述至少一个第二子图像拼接得到所述测绘区域的第二SAR图像。
[0006]在一些可能的实施方式中，所述根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，包括：针对每个待填充的第一子图像，根据待填充像素位置相邻的像素值预测待填充像素的像素值；按照所述待填充像素的像素值在相应位置填充像素。
[0007]在一些可能的实施方式中，所述根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，包括：确定所述至少两个第一子图像中包含目标图像的第一子图像；根据所述预设填充规则在所述包含目标图像的第一子图像中填充像素。
[0008]在一些可能的实施方式中，还包括：训练填充模型，以调用所述填充模型根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素。
[0009]在一些可能的实施方式中，所述训练填充模型，包括：获取训练样本集，所述训练样本集中的每个训练样本包括同一目标区域的第一测
绘图像和第二测绘图像，所述第一测绘图像的分辨率小于所述第二测绘图像的分辨率；使用所述训练样本集训练神经网络，以使所述神经网络学习所述填充规则，得到所述填充模型。
[0010]在一些可能的实施方式中，所述获取训练样本集，包括：采用第一扫描模式扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二扫描模式扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第二区域的测绘图像的分辨率高于所述第一区域的测绘图像的分辨率，所述扫描模式根据波束宽度和脉冲重复频率PRF中的至少一项确定；将所述第一区域和所述第二区域重叠的区域确定为所述目标区域；将所述第一区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第一测绘图像，将所述第二区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第二测绘图像，以得到一个训练样本。
[0011]在一些可能的实施方式中，所述采用第一扫描模式扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二扫描模式扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，包括：采用第一波束和第一PRF扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二波束和第二PRF扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第一波束的宽度大于所述第二波束的宽度，且所述第一PRF低于所述第二PRF；或者，采用第三波束在第一扫描方向上扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用所述第三波束在第二扫描方向上扫描待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第一扫描方向与所述第二扫描方向相反。
[0012]在一些可能的实施方式中，所述采用第一波束和第一PRF扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二波束和第二PRF扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，包括：所述第一区域与所述第二区域的一条边界线重合；或者，所述第一区域的中心点与所述第二区域的中心点重合。
[0013]第二方面，本申请实施例还提供了一种SAR，所述SAR包括：收发器和处理器，所述收发器，用于获取测绘区域的第一SAR图像；所述处理器，用于分割所述第一SAR图像以得到至少两个第一子图像，所述每个第一子图像的宽度小于或者等于预设宽度阈值，且高度小于或者等于预设高度阈值；所述处理器，还用于根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，得到至少一个第二子图像，每个所述第二子图像的分辨率高于该第二子图像对应的第一子图像的分辨率；所述处理器，还用于根据所述至少一个第二子图像拼接得到所述测绘区域的第二SAR图像。
[0014]在一些可能的实施方式中，所述处理器，还用于针对每个待填充的第一子图像，根据待填充像素位置相邻的像素值预测待填充像素的像素值；以及按照所述待填充像素的像素值在相应位置填充像素。
[0015]在一些可能的实施方式中，所述处理器，还用于确定所述至少两个第一子图像中包含目标图像的第一子图像；以及根据所述预设填充规则在所述包含目标图像的第一子图
像中填充像素。
[0016]在一些可能的实施方式中，所述处理器，还用于训练填充模型，以调用所述填充模型根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素。
[0017]在一些可能的实施方式中，所述收发器，还用于获取训练样本集，所述训练样本集中的每个训练样本包括同一目标区域的第一测绘图像和第二测绘图像，所述第一测绘图像的分辨率小于所述第二测绘图像的分辨率；所述处理器，还用于使用所述训练样本集训练神经网络，以使所述神经网络学习所述填充规则，得到所述填充模型。
[0018]在一些可能的实施方式中，所述收发器，还用于采用第一扫描模式扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二扫描模式扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第二区域的测绘图像的分辨率高于所述第一区域的测绘图像的分辨率，所述扫描模式根据波束宽度和脉冲重复频率PRF中的至少一项确定；所述处理器，还用于将所述第一区域和所述第二区域重叠的区域确定为所述目标区域；以及将所述第一区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第一测绘图像，将所述第二区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第二测绘图像，以得到一个训练样本。
[0019]在一些可能的实施方式中，所述收发器，还用于采用第一波束和第一PRF扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二波束和第二PRF扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第一波束的宽度大于所述第二波束的宽度，且所述第一PRF低于所述第二PRF；所述收发器，还用于采用第三波束在第一扫描方向上扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用所述第三波束在第二扫描方向上扫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星合成孔径雷达SAR成像增强方法，其特征在于，所述方法包括：获取测绘区域的第一SAR图像；分割所述第一SAR图像以得到至少两个第一子图像，所述每个第一子图像的宽度小于或者等于预设宽度阈值，且高度小于或者等于预设高度阈值；根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，得到至少一个第二子图像；根据所述至少一个第二子图像拼接得到所述测绘区域的第二SAR图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，包括：针对每个待填充的第一子图像，根据待填充像素位置相邻的像素值预测待填充像素的像素值；按照所述待填充像素的像素值在相应位置填充像素。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素，包括：确定所述至少两个第一子图像中包含目标图像的第一子图像；根据所述预设填充规则在所述包含目标图像的第一子图像中填充像素。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：训练填充模型，以调用所述填充模型根据预设填充规则在所述至少两个第一子图像中的至少一个第一子图像中填充像素。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述训练填充模型，包括：获取训练样本集，所述训练样本集中的每个训练样本包括同一目标区域的第一测绘图像和第二测绘图像，所述第一测绘图像的分辨率小于所述第二测绘图像的分辨率；使用所述训练样本集训练神经网络，以使所述神经网络学习所述填充规则，得到所述填充模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取训练样本集，包括：采用第一扫描模式扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二扫描模式扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第二区域的测绘图像的分辨率高于所述第一区域的测绘图像的分辨率，所述扫描模式根据波束宽度和脉冲重复频率PRF中的至少一项确定；将所述第一区域和所述第二区域重叠的区域确定为所述目标区域；将所述第一区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第一测绘图像，将所述第二区域的测绘图像中所述目标区域的测绘图像作为所述第二测绘图像，以得到一个训练样本。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述采用第一扫描模式扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二扫描模式扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，包括：采用第一波束和第一PRF扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二波束和第二PRF扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第一波束的宽度大于所述第二波束的宽度，且所述第一PRF低于所述第二PRF；或者，
采用第三波束在第一扫描方向上扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用所述第三波束在第二扫描方向上扫描待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，所述第一扫描方向与所述第二扫描方向相反。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用第一波束和第一PRF扫描待测绘区域，得到第一区域的测绘图像，采用第二波束和第二PRF扫描所述待测绘区域，得到第二区域的测绘图像，包括：所述第一区域与所述第二区域的一条边界线重合；或者，所述第一区域的中心点与所述第二区域的中心点重合...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢涛，樊闯，陈彦男，蓝天，李雄财，周华强，殷俊，
申请(专利权)人：北京九天微星科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：