[發明專利]一種基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法

有效

• 申請號: 201810833365.0
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109146804B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 朱岱寅;金微微;李勇;毛新華;崔愛欣;賀雪莉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06F5/06;G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據成像場景參數，計算幾何失真校正所需參數，并鋪設校正點網格；

(2)對于一列校正點，計算得到其在SAR圖像中的坐標，進而得到其對應在DDR中存儲的地址，將地址暫存在一個地址FIFO中；

(3)每次從地址FIFO中讀取一個校正點網格的地址，進行一次讀操作，讀取該地址對應的數據，將數據暫存在另一個FIFO中；

(4)重復步驟(3)，直至該列校正點對應數據的讀取全部完成，再寫回DDR中；

(5)重復步驟(2)-(4)，直至校正點網格全部處理完成；

其中，DDR讀寫操作由FPGA中設置的兩個狀態機gc_state和rd_ddrfifo_state控制完成，gc_state控制坐標讀取、DDR讀寫觸發，rd_ddrfifo_state控制DDR讀過程中，由讀緩存中讀出數據；

gc_state的狀態機定義如下：

0：空閑狀態，等待gc_start觸發信號；

1：等待坐標計算結果寫入CORD_FIFO，當CORD_FIFO非空，從CORD_FIFO中讀取一個地址；

2：等待CORD_FIFO有輸出且DDR讀緩存清空，進行DDR讀信號設置與觸發；判斷CORD_FIFO是否取空，取空則跳轉到4狀態，否則跳轉到3狀態；

3：等待2狀態的DDR讀觸發使得DDR內部工作狀態發生改變后，從CORD_FIFO中讀取下一個地址，并跳轉到2狀態；

4：等待當前列最后一個地址對應的數據從DDR中取出，然后跳轉到下一狀態；5：觸發DATA_FIFO讀使能，等待DATA_FIFO輸出有效后開始設置DDR寫信號設置與觸發，一次將一列校正點對應數據寫入DDR；

6：結束狀態；

rd_ddrfifo_state的狀態機定義如下：

0：空閑狀態，等待gc_start觸發信號；

1：等待數據存入DDR讀緩存，觸發DDR讀使能信號；

2：等待DDR讀數據有效，將其寫入DATA_FIFO中，一次寫入一個數據。

2.根據權利要求1所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在步驟(1)中，按照下式鋪設校正點網格：

上式中，(j,i)為任一網格坐標，(x_t,y_t)為地面散射點的真實坐標，Na、Nr分別為方位向和距離向采樣點數，pixel_a、pixel_r分別為方位向和距離向網格大小。

3.根據權利要求2所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在步驟(1)中，在鋪設校正點網格時，距離向網格與方位向網格大小需設定為統一值，令pixel_r＝pixel_a。

4.根據權利要求1所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在步驟(2)中，當計算所得SAR圖像中的坐標超出采樣點范圍時，將其直接置零。

5.根據權利要求1所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在步驟(2)中，當計算所得SAR圖像中的坐標不是整數時，采用四舍五入的方式對其取整后，再轉化為其對應在DDR中存儲的地址。

6.根據權利要求1所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在步驟(2)中，計算所得SAR圖像中的坐標與對應DDR中存儲地址的關系與成像數據寫入DDR的形式和方式相關。

7.根據權利要求6所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，成像數據是按距離向脈沖順序寫入DDR。

8.根據權利要求1所述基于FPGA的SAR圖像幾何失真校正方法，其特征在于，在DDR讀操作過程中，在DDR中設置2個讀緩存進行乒乓讀取。