[發明專利]一種干涉合成孔徑激光雷達系統的圖像配準方法

有效

• 申請號: 201710330065.6
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN106990412B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 張勇;邱鵬宇;趙遠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G06T7/33
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 畢雅鳳

1.一種干涉合成孔徑激光雷達系統的圖像配準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在主圖像上選定1個參考點，以該參考點為中心劃定M×M的區域作為配準窗口；

在輔圖像上選定與主圖像上的參考點對應的點，以該點為中心劃定N×N的區域，在該區域內選取M×M的區域與配準窗口按照相關系數進行配準，從而估算出配準平移的尺度；M和N均為正整數，且M＜N；

步驟二、在主圖像上選定多個標準點，分別以一個標準點為中心劃定M×M的區域作為配準窗口，在輔圖像上根據步驟一估算出的配準平移的尺度，劃定Q×Q的搜索窗口，以最大相關函數作為配準標度進行標準點粗配準，得到粗配準偏移量；Q為正整數，且M＜Q＜N；

重復步驟二，直至主圖像上多個標準點粗配準完畢；

步驟三、根據步驟二得到的粗配準偏移量，在輔圖像上選擇A×A的搜索窗口，并進行插值，即在相鄰兩點之間插入Y個點，得到[(A-1)×Y+A]×[(A-1)×Y+A]的新的搜索窗口；A和Y均為正整數，且A＜M；

以主圖像上的參考點為中心劃定S×S的窗口，并進行插值，即在相鄰兩點之間插入Y個點，得到[(S-1)×Y+S]×[(S-1)×Y+S]的新的配準窗口；S為正整數，且S＜A；

在方位向選取一個點作為第一分割位置，第一分割位置在方位向零多普勒位置做對稱后，得到第二分割位置，兩個分割位置之間的標準點為近零多普勒位置標準點，采用譜配準方法作為配準標度，結合新的搜索窗口和新的配準窗口得到第一種標度標準點精配準偏移量，兩個分割位置之外的標準點為遠零多普勒位置標準點，采用最大相關函數作為配準標度，結合新的搜索窗口和新的配準窗口得到第二種標度標準點精配準偏移量；

步驟四：將步驟三中通過兩種標度得到的標準點精配準偏移量組合得到主圖像的標準點精配準偏移量矩陣，確定主圖像中任意一個像元的偏移量；

步驟五：根據步驟四得到的偏移量，采用三次樣條函數插值方法對輔圖像進行重采樣，完成圖像配準。

2.根據權利要求1所述的一種干涉合成孔徑激光雷達系統的圖像配準方法，其特征在于，所述步驟四中通過二次多項式擬合確定主圖像中任意一個像元的偏移量，所述二次多項式擬合采用齊次方程組，齊次方程組見公式(1)，

其中a₁、a₂至f₁、f₂均為擬合參數，(x₁,y₁)為主圖像上的像元坐標，(x₂,y₂)為輔圖像上與主圖像的相應像元坐標相對應的坐標。

3.根據權利要求1所述的一種干涉合成孔徑激光雷達系統的圖像配準方法，其特征在于，步驟二和步驟三所述的最大相關函數采用幅度相關函數或復相關函數實現。