[發(fā)明專利]一種利用合成雷達圖像精準(zhǔn)定位熱帶氣旋中心的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010621952.0
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111862005A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭罡;王焱;周立章;陳鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 自然資源部第二海洋研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06T7/73;G06T5/00
• 代理公司: 杭州知學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33356
• 代理人: 張雯

1.一種利用合成雷達圖像精準(zhǔn)定位熱帶氣旋中心的方法，其特征在于，包括步驟：

S1、獲得含有風(fēng)條紋信息的合成孔徑雷達圖像，對所述圖像進行輻射校正及幾何校正；

S2、將所述合成雷達圖像劃分為若干個子圖像并反演每個子圖像中的風(fēng)向；

S3、基于所述子圖像中的風(fēng)向?qū)崿F(xiàn)所述合成雷達圖像中熱帶氣旋的粗定位；

S4、判斷所述粗定位的中心是否處于所述合成雷達圖像的內(nèi)部，若否，將所述粗定位的中心作為所述熱帶氣旋風(fēng)向的中心；若是，執(zhí)行步驟S5；

S5、以所述粗定位結(jié)果為中心，在所述合成雷達圖像的基礎(chǔ)上提取目標(biāo)區(qū)域；

S6、將所述目標(biāo)區(qū)域劃分為若干個子區(qū)域并反演每個所述子區(qū)域的風(fēng)向；

S7、基于所述子區(qū)域中的風(fēng)向?qū)崿F(xiàn)所述合成雷達圖像中熱帶氣旋的精定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述子圖像的中心為對合成雷達圖像每行每列以Δp₁個像素為間隔確定的風(fēng)向點，大小為ΔX×ΔY像元數(shù)目；所述子區(qū)域的中心為對目標(biāo)區(qū)域每行每列以Δp₂個像素為間隔確定的風(fēng)向點，大小為ΔX×ΔY像元數(shù)目。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S31、設(shè)定一個(M+2A)×(N+2A)大小的搜索區(qū)域，該搜索區(qū)域的中心與大小為M×N像元數(shù)的合成雷達圖像的中心重合；其中，A為在合成雷達圖像的基礎(chǔ)上向外擴展的像元數(shù)，M為合成雷達圖像行數(shù)，N為合成雷達圖像列數(shù)；

S32、以Δp₁個像素為間隔，在所述搜索區(qū)域上的每列每行分別確定a₁和b₁個搜索點，基于所述搜索點初始化生成a₁×b₁大小的第一統(tǒng)計矩陣，第一統(tǒng)計矩陣中各元素初始值為0；

S33、將補償角在[-50°，10°]區(qū)間內(nèi)以Δd°為間隔依次對所述子圖像中反演得到的風(fēng)向進行補償，計算各子圖像補償后風(fēng)向的垂線，得到組垂線；

S34、尋找垂線與每個搜索點所在列的交點，離交點最近的搜索點則認為被這條垂線經(jīng)過；遍歷搜索點，依次記錄第一統(tǒng)計矩陣中各搜索點處被各組垂線經(jīng)過的數(shù)目，得到個統(tǒng)計矩陣。

S35、選擇所有第一統(tǒng)計矩陣中的最大值所在對應(yīng)第一統(tǒng)計矩陣中的位置作為合成雷達圖像中熱帶氣旋的粗定位中心；若存在多個相同的最大值，則取其對應(yīng)位置的平均值為粗定位中心。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S7具體為：

S71、將大小為m×n的目標(biāo)區(qū)域向四周擴展B個像素以形成一個(m+2B)×(n+2B)大小的搜索區(qū)域；其中，m為行數(shù)，n為列數(shù)；

S72、以Δp₂個像素為間隔，在所述搜索區(qū)域上的每列每行分別確定a₂和b₂個搜索點，基于所述搜索點初始化生成a₂×b₂大小的第二統(tǒng)計矩陣；

S73、將補償角在[-50°，10°]區(qū)間內(nèi)以Δd°為間隔依次對所述子區(qū)域中反演得到的風(fēng)向進行補償，計算各子區(qū)域補償后風(fēng)向的垂線，得到組垂線；

S74、尋找垂線與每個搜索點所在列的交點，離交點最近的搜索點則認為被這條垂線經(jīng)過；遍歷搜索點，依次記錄第二統(tǒng)計矩陣中各搜索點處被各組垂線經(jīng)過的數(shù)目，得到個統(tǒng)計矩陣。

S75、選擇所有第二統(tǒng)計矩陣中的最大值在對應(yīng)第二統(tǒng)計矩陣中的位置作為熱帶氣旋的精定位中心；若存在多個相同的最大值，則取其對應(yīng)位置的平均值為粗定位中心。