[發(fā)明專利]一種多核并行SAR圖像變化信息實(shí)時(shí)提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510325732.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN104978743B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛蕾;吳濤;夏際金;陳曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
• 主分類號(hào): G06T7/32
• 分類號(hào): G06T7/32
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所34114
• 代理人: 吳娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及合成孔徑雷達(dá)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多核并行SAR圖像變化信息實(shí)時(shí)提取方法。

背景技術(shù)

SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達(dá))是一種高分辨力的成像雷達(dá)，具有全天候、全天時(shí)、強(qiáng)穿透的工作能力。目前，SAR成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于地球遙感、海洋研究、資源勘探、災(zāi)情預(yù)報(bào)和軍事偵察等領(lǐng)域。

SAR圖像變化信息實(shí)時(shí)提取具有廣闊的應(yīng)用背景。利用實(shí)時(shí)處理技術(shù)，通過對(duì)同一地區(qū)不同時(shí)間段SAR圖像的對(duì)比，可實(shí)時(shí)了解戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、監(jiān)控并預(yù)判敵方行動(dòng)、打擊效果評(píng)估、土地利用分析、災(zāi)情預(yù)報(bào)等。在實(shí)際應(yīng)用中，待處理的高分辨的SAR圖像數(shù)據(jù)量大，受限于CPU處理速度，基于單機(jī)串行處理的SAR圖像解譯平臺(tái)很難滿足實(shí)際需求，因此，通過某種技術(shù)實(shí)現(xiàn)SAR圖像變化信息的快速解譯具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)SAR圖像同一場(chǎng)景在不同時(shí)間段的變化信息，變化情報(bào)提取時(shí)間迅速的多核并行SAR圖像變化信息實(shí)時(shí)提取方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種多核并行SAR圖像變化信息實(shí)時(shí)提取方法，該方法包括下列順序的步驟：

(1)SAR實(shí)時(shí)圖像處理板接收到SAR成像處理板實(shí)時(shí)生成的SAR圖像；

(2)SAR實(shí)時(shí)圖像處理板判斷是否有基準(zhǔn)圖索引，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入下一步，否則，向記錄儀申請(qǐng)基準(zhǔn)圖索引列表后進(jìn)入下一步；

(3)SAR實(shí)時(shí)圖像處理板通過解讀SAR圖像頭文件判斷任務(wù)類別，若為基準(zhǔn)圖任務(wù)，則將該接收的SAR實(shí)時(shí)圖像生成基準(zhǔn)圖，更新基準(zhǔn)圖索引，并將基準(zhǔn)圖和基準(zhǔn)圖索引存入記錄儀；若為變化信息實(shí)時(shí)提取任務(wù)，則根據(jù)基準(zhǔn)圖索引查找與之匹配的基準(zhǔn)圖，保留基準(zhǔn)圖序號(hào)，向記錄儀申請(qǐng)相應(yīng)的基準(zhǔn)圖進(jìn)行變化檢測(cè)處理，將處理結(jié)果輸出。

所述基準(zhǔn)圖索引列表包括三部分內(nèi)容：每幅基準(zhǔn)圖圖像參數(shù)、重點(diǎn)區(qū)域地理信息參數(shù)和關(guān)注目標(biāo)特征參數(shù)，所述基準(zhǔn)圖圖像參數(shù)是指基準(zhǔn)圖成像的地理位置信 息，所述重點(diǎn)區(qū)域地理信息參數(shù)是指重點(diǎn)區(qū)域角點(diǎn)經(jīng)緯度。

所述生成基準(zhǔn)圖包括下列順序的步驟：

(3a)接收到生成基準(zhǔn)圖的任務(wù)指令后，判斷是否有基準(zhǔn)圖索引，如果有基準(zhǔn)圖索引，則讀取基準(zhǔn)圖索引里已有的基準(zhǔn)圖序列號(hào)，令當(dāng)前基準(zhǔn)圖序列號(hào)為已有的基準(zhǔn)圖序列號(hào)加1，判斷基準(zhǔn)圖索引中是否有重點(diǎn)區(qū)域，若判斷結(jié)果為是，則生成精細(xì)基準(zhǔn)圖，否則，生成普通區(qū)域基準(zhǔn)圖；如果沒有基準(zhǔn)圖索引，則令當(dāng)前基準(zhǔn)圖序列號(hào)為1，生成普通區(qū)域基準(zhǔn)圖；

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

所述變化信息實(shí)時(shí)提取包括下列順序的步驟：

(4a)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和重疊區(qū)域提取：將當(dāng)前SAR實(shí)時(shí)圖像的地理位置信息和基準(zhǔn)圖索引列表中的每幅基準(zhǔn)圖的地理信息作對(duì)比，計(jì)算SAR實(shí)時(shí)圖像和基準(zhǔn)圖的重疊區(qū)域面積，按照重疊區(qū)域面積從大到小的順序保留基準(zhǔn)圖序列號(hào)，優(yōu)先向記錄儀申請(qǐng)重疊面積較大的基準(zhǔn)圖，以與基準(zhǔn)圖相同的分辨率將SAR實(shí)時(shí)圖像幾何校正到高斯坐標(biāo)系下，校正后基準(zhǔn)圖和SAR實(shí)時(shí)圖像在同一坐標(biāo)系下；

(4b)圖像配準(zhǔn)：取出SAR實(shí)時(shí)圖像和基準(zhǔn)圖的重疊區(qū)域，完成重疊區(qū)域的粗配準(zhǔn)和精配準(zhǔn)，再將實(shí)時(shí)圖插值，重采樣；

(4c)變化目標(biāo)檢測(cè)處理：利用對(duì)數(shù)比值法構(gòu)造基準(zhǔn)圖和SAR實(shí)時(shí)圖像的差異圖，基于CFAR統(tǒng)計(jì)計(jì)算分割閾值，經(jīng)過圖像分割之后，采用目標(biāo)篩選的方法，擯棄面積、輻射強(qiáng)度參數(shù)非符合目標(biāo)特征的區(qū)域，生成最終的變化檢測(cè)結(jié)果。

所述計(jì)算SAR實(shí)時(shí)圖像和基準(zhǔn)圖的重疊區(qū)域面積包括下列步驟：

(5a)依次取出基準(zhǔn)圖索引文件中每幅基準(zhǔn)圖的地理位置信息；

(5b)以基準(zhǔn)圖中心點(diǎn)坐標(biāo)為高斯坐標(biāo)原點(diǎn)，以正東方向?yàn)楦咚棺鴺?biāo)X軸，以正北方向?yàn)楦咚棺鴺?biāo)Y軸，將基準(zhǔn)圖和SAR實(shí)時(shí)圖像的頂點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為高斯坐標(biāo)；

(5c)計(jì)算基準(zhǔn)圖與SAR實(shí)時(shí)圖像重疊的多邊形頂點(diǎn)坐標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算重疊區(qū)域多邊形面積。