[發(fā)明專利]一種SAR影像幾何定位參數(shù)校正方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811631916.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109597074B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊書成;黃國滿;程春泉;趙爭;段連飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國測繪科學(xué)研究院
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/40
• 代理公司: 深圳市行一知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44453
• 代理人: 楊賢

1.一種SAR影像幾何定位參數(shù)校正方法，其特征在于，包括：

步驟1：選取區(qū)域內(nèi)一景的SAR影像作為原始SAR影像，并建立SAR影像幾何定位模型，生成SAR地形紋理圖；

步驟2：在所述SAR地形紋理圖上以一定的網(wǎng)格密度提取特征點，并將提取出來的特征點在所述原始SAR影像上進行同名點的匹配；

步驟3：獲取匹配成功的每個特征點在所述原始SAR影像上的影像坐標和地理坐標，作為幾何定位參數(shù)校正參考點；

步驟4：根據(jù)所述SAR影像幾何定位模型建立幾何定位參數(shù)校正模型，利用所述幾何定位參數(shù)校正參考點，解算幾何定位參數(shù)校正值；

步驟5：利用所述幾何定位參數(shù)校正值來校正所述區(qū)域內(nèi)其他SAR影像的幾何定位參數(shù)，以提高所述區(qū)域內(nèi)SAR影像的整體幾何定位精度；

其中，所述幾何定位參數(shù)校正模型的模型誤差方程為：

式中，SAR影像方位向起始成像時間t₀、脈沖重復(fù)頻率f_prf、斜距向起始時間延遲和斜距向采樣頻率f_sample作為待校正幾何定位參數(shù)，V_R為距離成像條件觀測值改正數(shù)，V_D為多普勒成像條件觀測值改正數(shù)，F(xiàn)_R為距離成像條件觀測方程，F(xiàn)_D為多普勒成像條件觀測方程，為幾何定位參數(shù)校正值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1還包括：

根據(jù)所述原始SAR影像的成像參數(shù)建立幾何定位模型，利用傳感器照射信息和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)生成SAR地形紋理圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟3還包括：

利用匹配成功的特征點和所述SAR影像幾何定位模型，并結(jié)合數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)得出所述幾何定位參數(shù)校正參考點。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：

將所述SAR地形紋理圖均勻劃分成網(wǎng)格，在每個網(wǎng)格內(nèi)提取一個特征點；

基于提取出的特征點，將所述SAR地形紋理圖和所述原始SAR影像圖進行灰度相關(guān)匹配，找到每個特征點在所述SAR影像上同名點。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟4具體包括：

根據(jù)所述幾何定位模型，設(shè)置相應(yīng)的幾何定位參數(shù)作為待校正參數(shù)，建立幾何定位參數(shù)校正模型，利用校正參考點計算得出幾何定位參數(shù)校正值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟3具體包括：

結(jié)合數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，對匹配成功的特征點進行SAR影像幾何定位，獲取特征點的地面三維坐標；

根據(jù)匹配結(jié)果獲取特征點在原始SAR影像上影像坐標，將這些已知影像坐標和地面坐標的點作為幾何定位參數(shù)校正參考點。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

選取區(qū)域內(nèi)一景SAR影像作為原始SAR影像，依據(jù)成像參數(shù)建立幾何定位模型，獲取影像地理坐標范圍，根據(jù)一定的地理空間分辨率和范圍截取數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)并進行過采樣；

從過采樣的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)中獲取平面地理坐標和高程，得到三維地理坐標，根據(jù)所述幾何定位模型計算對應(yīng)的影像坐標和傳感器平臺位置坐標，獲取雷達斜距向照射矢量，并結(jié)合過采樣DEM分辨單元的地面坡度和面積，計算地形紋理后向散射系數(shù)；

對所述過采樣的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)進行逐像素處理，并將地形紋理后向散射系數(shù)累加到SAR成像坐標系下，得到SAR成像坐標系下地形紋理圖。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述待校正幾何定位參數(shù)包括SAR影像方位向起始成像時間、脈沖重復(fù)頻率、斜距向起始時間延遲和斜距向采樣分辨率。

9.一種SAR影像幾何定位參數(shù)校正系統(tǒng)，其特征在于，包括：

SAR地形紋理圖生成模塊，用于選取區(qū)域內(nèi)一景的SAR影像作為原始SAR影像，建立SAR影像幾何定位模型，生成SAR地形紋理圖；

匹配模塊，用于在所述SAR地形紋理圖上以一定的網(wǎng)格密度提取特征點，并將提取出來的特征點在所述原始SAR影像上進行同名點的匹配；

校正參考點生成模塊，用于獲取匹配成功的每個特征點在所述原始SAR影像上的影像坐標和地理坐標，作為幾何定位參數(shù)校正參考點；

校正值生成模塊，用于根據(jù)所述SAR影像幾何定位模型建立幾何定位參數(shù)校正模型，利用所述幾何定位參數(shù)校正參考點，解算幾何定位參數(shù)校正值；

參數(shù)校正模塊，用于利用所述幾何定位參數(shù)校正值來校正所述區(qū)域內(nèi)其他SAR影像的幾何定位參數(shù)，以提高所述區(qū)域內(nèi)SAR影像的整體幾何定位精度；

其中，所述幾何定位參數(shù)校正模型的模型誤差方程為：

式中，SAR影像方位向起始成像時間t₀、脈沖重復(fù)頻率f_prf、斜距向起始時間延遲和斜距向采樣頻率f_sample作為待校正幾何定位參數(shù)，V_R為距離成像條件觀測值改正數(shù)，V_D為多普勒成像條件觀測值改正數(shù)，F(xiàn)_R為距離成像條件觀測方程，F(xiàn)_D為多普勒成像條件觀測方程，為幾何定位參數(shù)校正值。