[發明專利]一種地形高程自適應的降維圖像配準方法

在審

• 申請號: 201810090998.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108333562A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 索志勇;梁文瑾;張金強;李真芳
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/02
• 分類號: G01S7/02
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種地形高程自適應的降維圖像配準方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，確定主圖像和輔圖像，然后確定主輔圖像間的配準偏移量；

步驟2，根據所述主輔圖像間的配準偏移量，建立配準偏移量擬合模型，得到配準偏移量擬合模型中的8個待確定擬合系數；

步驟3，求解配準偏移量擬合模型中的8個待確定擬合系數，進而確定最終配準偏移量擬合模型；

步驟4，根據最終配準偏移量擬合模型，得到輔圖像中每個像素點相對于主圖像的配準偏移量，然后對輔圖像進行重采樣，進而得到精確配準的圖像。

2.如權利要求1所述的一種地形高程自適應的降維圖像配準方法，其特征在于，在步驟1中，所述主圖像和輔圖像，其確定過程為：

確定星載雷達，所述星載雷達的檢測區域內存在目標，且所述星載雷達對其檢測區域進行兩次觀測后，得到兩幅觀測圖像；在兩幅觀測圖像中任意選取其中一幅觀測圖像作為主圖像，另外一幅觀測圖像作為輔圖像，主圖像和輔圖像分別包含H個像素點；H為大于0的正整數；

所述主輔圖像間的配準偏移量，其確定過程為；

選取主圖像中任意一個像素點，記為主圖像中像素點，所述主圖像中像素點坐標為(a_m,r_m)，計算WGS84坐標系下目標在地表上的三維位置T：

R＝|P-T|

其中，R表示星載雷達到目標的斜距，P表示WGS84坐標系下星載雷達的位置矢量，T＝(T_x,T_y,T_z)^T，T_x表示WGS84坐標系下目標在地表上x軸的分量，T_y表示WGS84坐標系下目標在地表上y軸的分量，T_z表示WGS84坐標系下目標在地表上z軸的分量，(·)^T表示轉置，f_d表示多普勒頻率，V表示WGS84坐標系下星載雷達的速度矢量，λ表示星載雷達發射信號的波長；h表示目標高程；R_e表示地球赤道半徑，R_p表示地球極地半徑；

然后根據WGS84坐標系下目標在地表上的三維位置T，計算得到與主圖像中像素點坐標(a_m,r_m)對應的輔圖像中像素點坐標(a_s,r_s)，其表達式為：

a_s＝(t-t₀)·f_p

其中，下標m代表主圖像，下標s表示輔圖像，t₀表示輔圖像中方位向上第一個像素點對應的方位時間，f_p表示脈沖重復頻率，R₀表示輔圖像中距離向第一個像素點對應的星載雷達斜距，f_s′表示脈沖采樣頻率，c表示光速，R表示星載雷達到目標的斜距，t表示方位時間；

主圖像中像素點坐標(a_m,r_m)與所述輔圖像中像素點坐標(a_s,r_s)的差值，為主輔圖像間的配準偏移量。

3.如權利要求2所述的一種地形高程自適應的降維圖像配準方法，其特征在于，在步驟2中，所述配準偏移量擬合模型，具體為：

a_s＝d₀+d₁a_m+d₂r_m+d₃h

r_s＝g₀+g₁a_m+g₂r_m+g₃h

所述配準偏移量擬合模型的8個待確定擬合系數，分別為第一待確定擬合系數d₀、第二待確定擬合系數d₁、第三待確定擬合系數d₂、第四待確定擬合系數d₃、第五待確定擬合系數g₀、第六待確定擬合系數g₁、第七待確定擬合系數g₂和第八待確定擬合系數g₃。