[發(fā)明專利]大尺度地距星載SAR圖像鑲嵌方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810299312.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108564532B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 郎文輝;余不凡;石聰聰;趙子航
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T5/00;G06T5/50;G06T7/32
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 劉海涵

本發(fā)明提供大尺度地距星載SAR圖像鑲嵌方法，涉及衛(wèi)星SAR(合成孔徑雷達)圖像鑲嵌領域，先對原始圖像進行必要的預處理，然后對經過預處理的圖像提取地理位置信息，以地理位置信息作為先驗知識，對圖像進行互相關矯正，得到鑲嵌的誤差信息，利用鑲嵌誤差信息對圖像鑲嵌誤差進行補償；經過鑲嵌誤差補償之后，運用Wallis濾波器對輸入的SAR圖像以搜索更新的方式進行勻色處理，并且最終生成鑲嵌后圖像；本發(fā)明通過根據不同地形適配互相關法或基于過零點的二值匹配統(tǒng)計法，從而為匹配偏移量的確定提供了可選方案；提供一種搜索更新策略，保證了多重疊區(qū)域、多個方向的勻色處理效果，且能很好地保護圖像中的紋理細節(jié)。

技術領域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星SAR(合成孔徑雷達)圖像鑲嵌領域，具體是大尺度地距星載SAR圖像鑲嵌方法。

背景技術

星載合成孔徑雷達(SAR)因其大面積以及全天候和晝夜成像能力，已成為測繪和地球科學研究領域中的重要工具。來自相同和相鄰成像軌道的多幅SAR圖像的鑲嵌對于監(jiān)測和分析全局過程的空間和時間變化特別有用。星載SAR鑲嵌產品可廣泛用于土地利用、土地覆蓋變化、地圖繪制、海岸線、荒漠化、濕地和冰川監(jiān)測等領域。地距星載SAR鑲嵌的關鍵是消除鑲嵌影像間的幾何結構錯位和輻射差異，且不受對大容量存儲器的限制。

目前，針對特殊目的的星載SAR圖像的數字鑲嵌技術已經得到研究和開發(fā)，如Shimada 等(2010)基于斜距圖像生成了PALSAR鑲嵌數據集，Grandi等(2004)使用地距圖像生成了JERS-1SAR鑲嵌數據集，但數量有限，大多數雷達鑲嵌實驗或產品都是基于機載雷達系統(tǒng)采集的數據完成的。這些方法通常需要使用視覺定位的同名點或某種算法提取的視覺特征對重疊的圖像數據進行配準，整個鑲嵌過程既費力又耗時；另一方面，使用簡單的漸入漸出式勻色只能實現單方向的重疊區(qū)域漸進過渡，難以消除多個方向的區(qū)域重疊出現的色差問題；此外，有些方法對計算機的內存容量要求較高。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術的不足，旨在更好地實現星載地距SAR圖像的大尺度鑲嵌，以解決現有技術存在的問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：

本發(fā)明提供大尺度地距星載SAR圖像鑲嵌方法，包括多幅已編號地距星載SAR圖像，該方法包括以下步驟：

步驟1、圖像預處理

對每個已編號地距星載SAR圖像進行參數修正后獲得含地理定位信息的待處理SAR圖像；

步驟2、計算每個待處理SAR圖像中每個像素的經、緯度坐標；

步驟3、判定所有待處理SAR圖像兩兩之間是否重疊；

根據步驟2所得到的每個待處理SAR圖像中每個像素的經、緯度坐標，判斷所有待處理 SAR圖像兩兩之間是否重疊；

存在重疊的，記錄所有兩兩之間存在重疊的待處理SAR圖像對應的編號以及兩兩之間重疊區(qū)域范圍，并生成含有重疊區(qū)域范圍信息的編號組進行存儲；

步驟4、計算每個編號組對應重疊區(qū)域范圍之間的匹配偏移量；

對于峰均比低的區(qū)域，采用互相關法計算每個編號組對應重疊區(qū)域范圍之間的匹配偏移量；

對于峰均比高的區(qū)域，采用基于過零點的二值匹配統(tǒng)計法來計算每個編號組對應重疊區(qū)域范圍之間的匹配偏移量；

步驟5、創(chuàng)建全零像素圖像和全局結構體變量

根據步驟2中得到的待處理SAR圖像中每個像素的經、緯度坐標和步驟4得到的每個編號組對應重疊區(qū)域范圍之間的匹配偏移量獲得所有待處理SAR圖像修正后的地理坐標，得到修正后每個待處理SAR圖像對應的待拼接圖像；

創(chuàng)建與最終要生成的鑲嵌圖像同樣大小的全零像素圖像，同時建立一個全局結構體變量；