[發明專利]一種多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法

有效

• 申請號: 201510325732.2
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN104978743B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 牛蕾;吳濤;夏際金;陳曦
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G06T7/32
• 分類號: G06T7/32
• 代理公司: 合肥金安專利事務所34114
• 代理人: 吳娜

1.一種多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，該方法包括下列順序的步驟：

(1)SAR實時圖像處理板接收到SAR成像處理板實時生成的SAR圖像；

(2)SAR實時圖像處理板判斷是否有基準圖索引，若判斷結果為是，則進入下一步，否則，向記錄儀申請基準圖索引列表后進入下一步；

(3)SAR實時圖像處理板通過解讀SAR圖像頭文件判斷任務類別，若為基準圖任務，則將該接收的SAR實時圖像生成基準圖，更新基準圖索引，并將基準圖和基準圖索引存入記錄儀；若為變化信息實時提取任務，則根據基準圖索引查找與之匹配的基準圖，保留基準圖序號，向記錄儀申請相應的基準圖進行變化檢測處理，將處理結果輸出；

所述生成基準圖包括下列順序的步驟：

(3a)接收到生成基準圖的任務指令后，判斷是否有基準圖索引，如果有基準圖索引，則讀取基準圖索引里已有的基準圖序列號，令當前基準圖序列號為已有的基準圖序列號加1，判斷基準圖索引中是否有重點區域，若判斷結果為是，則生成精細基準圖，否則，生成普通區域基準圖；如果沒有基準圖索引，則令當前基準圖序列號為1，生成普通區域基準圖；

(3b)確定基準圖的分辨率，將圖像校正到高斯坐標系，并修改校正后的圖像參數，將標準格式的基準圖存入記錄儀，同時，在基準圖索引列表中增加新的基準圖信息并存入記錄儀。

2.根據權利要求1所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述基準圖索引列表包括三部分內容：每幅基準圖圖像參數、重點區域地理信息參數和關注目標特征參數，所述基準圖圖像參數是指基準圖成像的地理位置信息，所述重點區域地理信息參數是指重點區域角點經緯度。

3.根據權利要求1所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述變化信息實時提取包括下列順序的步驟：

(4a)坐標轉換和重疊區域提?。簩斍癝AR實時圖像的地理位置信息和基準圖索引列表中的每幅基準圖的地理信息作對比，計算SAR實時圖像和基準圖的重疊區域面積，按照重疊區域面積從大到小的順序保留基準圖序列號，優先向記錄儀申請重疊面積較大的基準圖，以與基準圖相同的分辨率將SAR實時圖像幾何校正到高斯坐標系下，校正后基準圖和SAR實時圖像在同一坐標系下；

(4b)圖像配準：取出SAR實時圖像和基準圖的重疊區域，完成重疊區域的粗配準和精配準，再將實時圖插值，重采樣；

(4c)變化目標檢測處理：利用對數比值法構造基準圖和SAR實時圖像的差異圖，基于CFAR統計計算分割閾值，經過圖像分割之后，采用目標篩選的方法，擯棄面積、輻射強度參數非符合目標特征的區域，生成最終的變化檢測結果。

4.根據權利要求3所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述計算SAR實時圖像和基準圖的重疊區域面積包括下列步驟：

(5a)依次取出基準圖索引文件中每幅基準圖的地理位置信息；

(5b)以基準圖中心點坐標為高斯坐標原點，以正東方向為高斯坐標X軸，以正北方向為高斯坐標Y軸，將基準圖和SAR實時圖像的頂點經緯度坐標轉換為高斯坐標；

(5c)計算基準圖與SAR實時圖像重疊的多邊形頂點坐標，并在此基礎上計算重疊區域多邊形面積。

5.根據權利要求3所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述粗配準是指，從基準圖和SAR實時圖像的重疊區域的多邊形內部取2ⁿ×2ⁿ象素大小區域作為樣本區域，n≥10，對基準圖樣本區域進行FFT變換，對SAR實時圖像樣本區域在[-3°，3°]范圍內以1度為間隔做圖像旋轉，將旋轉結果進行FFT變換，計算基準圖和SAR實時圖像交叉能量譜，尋找能量譜最大時對應的旋轉角度和空域位置，進而確定SAR實時圖相對基準圖的旋轉平移量。

6.根據權利要求3所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述精配準是指，在SAR實時圖像上確定待配準窗口，在基準圖上確定搜索窗口，在搜索窗口內移動配準窗口，計算不同位置配準窗口與移動窗口的像素相似性，相似性最大所對應的移動窗口的偏移位置即為配準位置，兩個窗口之間的相似性用最大相關系數衡量，依次計算所有搜索窗口，求出所有控制點位置，利用最小二乘法擬合出兩幅圖之間的對應關系，對SAR實時圖像進行重采樣，內插出實時圖的最佳配準位置。

7.根據權利要求3所述的多核并行SAR圖像變化信息實時提取方法，其特征在于：所述變化目標檢測處理方法如下：對SAR實時圖和基準圖對應點相除取對數，形成差異圖，兩幅圖像中未發生變化的區域在差異圖中趨于0，相對基準圖，變化目標分為在SAR實時圖像中增加目標或者減少目標兩種，統計差異圖均值m和方差v，計算分割閾值：增加目標閾值t1＝m+k·v，減少目標閾值t2＝m-k·v，差異圖中大于t1為新增目標，小于t2為減少目標；k為大于1.0的常數。