[發明專利]基于多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償方法

有效

• 申請號: 202011573203.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112767454B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 王峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30;G06F16/29;G01S13/90;G06F30/20;G06F17/16;G06F17/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 王毅

一種基于多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償方法，包括以下步驟：基于控制點精化通用模型定位模型的信息，實現多視角SAR圖像之間配準；基于物方投影關系分析像方觀測信息采樣率；以所述像方觀測信息采樣率作為依據，判斷最佳物方采樣區域對應的待處理圖像，取所述待處理圖像的像元值作為處理后影像相應位置的像元值，實現多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償。本發明采用通用定位模型通過分析觀測信息采樣率判斷影像疊掩區域的信息丟失程度，不依賴SAR傳感器成像參數信息，處理過程具有通用性，可以廣泛推廣應用。

技術領域

本發明涉及合成孔徑雷達技術領域，尤其涉及一種基于多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償方法。

背景技術

合成孔徑雷達(SAR，Synthetic Aperture Radar)是一種主動式對地觀測成像雷達系統，可以全天時、全天候對地實施觀測、并具有一定的地表穿透能力，SAR系統在災害監測、環境監測、海洋監測、資源勘查、農作物估產、測繪和軍事等方面的應用上具有獨特的優勢，目前已成為高分辨率對地觀測和全球資源管理的重要手段之一。

不同于光學傳感器采用的共線方程成像方式，SAR傳感器采用距離多普勒斜距成像方式，這就導致SAR圖像在地區起伏區域受觀測角度影響存在透視收縮、疊掩、陰影等信息損失問題。常規的單幅地形糾正方法通過物方坐標投影和插值處理，可以修正地形起伏引起的透視收縮問題。為了解決地形起伏引起的疊掩和陰影問題，目標比較有效的是基于雙視向信息補償的方法。該方法利用雷達衛星升軌與降軌影像獲取地區起伏目標兩側數據，基于衛星成像參數(包括軌道參數、分辨率、斜距、多普勒頻率等)和RD定位模型分別生成升降軌影像疊掩和陰影掩模影像，用一幅影像上對應正常區域的像元值補償另外一幅影像的疊掩和陰影區域。該技術主要包括如下幾個步驟：1、獲取升降軌準同步雙視向成像影像數據；2、基于成像參數通過模擬正射校正方法分別對升降軌影像進行正射校正，并生成疊掩和陰影掩模影像；3、基于RD定位模型和投影角因子方法修正透視收縮引起的后向散射系數失真；4、基于地理坐標將雙視向SAR影像進行配準疊加，用其中一幅影像上對應正常區域的像元值來補償另外一幅影像上發生疊掩和陰影的區域。

在實現本發明的過程中，申請人發現上述現有技術存在如下技術缺陷：

(1)基于RD定位模型生成疊掩區域掩模影像的處理過程復雜，需要SAR傳感器的成像參數信息，但是不同SAR傳感器的成像參數不同，且SAR傳感器的成像參數信息不易獲得，處理方法無法廣泛應用。

(2)基于雙視向信息補償的方法需要使用升降軌準同時獲取的雙視向影像，對信息補償處理使用數據有嚴格要求，適用范圍有限。

(3)基于疊掩區域掩模區域提取的方式，無法區分疊掩區域的信息丟失程度，只能基于固定閾值判斷是否疊掩，在待處理影像都發生疊掩的區域，則無法進行優化處理。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種基于多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償方法，以期部分地解決上述技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本發明的一方面，提供了一種基于多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償方法，包括以下步驟：

基于控制點精化通用模型定位模型的信息，實現多視角SAR圖像之間配準；

基于物方投影關系分析像方觀測信息采樣率；

以所述像方觀測信息采樣率作為依據，判斷最佳物方采樣區域對應的待處理圖像，取所述待處理圖像的像元值作為處理后影像相應位置的像元值，實現多視角觀測SAR數據采樣分析的疊掩信息補償。

其中，所述通用模型定位模型包括有理多項式系數模型、多項式模型和仿射變換模型。

其中，所述通用模型定位模型采用有理多項式系數模型時，原始數據像面坐標與地面三維坐標的關系如下：