[發明專利]一種基于特征點的SAR影像配準方法

在審

• 申請號: 202110303757.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113160288A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉智勇;祁宏昌;劉澤楷;張滔;來立永;黃海生;袁俊健;冉倩;雷超平
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06K9/46;G01S13/90
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

1.一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，包括：

對SAR影像圖進行灰度值預處理，SAR影像圖灰度值預處理后使用SURF算子來探測特征點；所述SAR影像圖包括主影像和輔影像；

從主影像中選取參考窗口，在輔影像選取搜索窗口，根據主影像的各點的灰度值、輔影像的各點的灰度值、主影像的平均灰度值以及輔影像的平均灰度值，計算所述參考窗口在搜索窗口各點的相關系數以及方位向和距離向的偏移量；將所述相關系數的極值最大值所在的點確定為最佳匹配點；

獲取所述最佳匹配點在主影像的坐標與所述最佳匹配點的方位向和距離向的偏移量相加后的第一偏移值；

根據所述最佳匹配點在主影像的坐標和第一偏移值，通過進行最小二乘多項式計算主、輔影像之間的幾何轉換參數；

將所述最佳匹配點在主影像的坐標和轉換參數進行最小二乘多項式計算得到第二偏移值，當第二偏移值減去第一偏移值后大于預設的閾值，則刪除超過閾值的所述最佳匹配點；

將沒有超過閾值的所述最佳匹配點在主影像的坐標和轉換參數重新進行最小二乘多項式計算的轉換參數，重復迭代計算，當所有所述最佳匹配點均未超閾值時，得到最終的轉換參數，完成配準。

2.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述計算所述參考窗口在搜索窗口各點的所述相關系數之后，還包括：

根據所述相關系數和所述方位向和距離向的偏移量計算信噪比；

所述將所述相關系數的極值最大值所在的點確定為最佳匹配點之后，還包括：

剔除信噪比小于第一預設值和所述相關系數小于等于第二預設值的所述最佳匹配點。

3.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述對SAR影像圖進行灰度值預處理，SAR影像圖灰度值預處理后使用SURF算子來探測特征點之后，還包括：對預先從數據庫提取的水體數據進行坐標系轉換，轉換成主影像和輔影像使用的雷達坐標系，將主影像和輔影像中落入水中的特征點去除。

4.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述灰度值預處理，包括將SAR影像主強度圖中灰度值大于0.5％且小于99.5％的范圍內的像素，進行線性拉伸到0～255,而灰度值大于99.5％和小于0.5％的像素分別設置其值為255和0。

5.根據權利要求3所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述水體數據為二值的二進制數據文件；所述二值包括0和-1，所述0表示陸地，所述-1表示水體；所述水體數據為地理坐標系。

6.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述主影像為SAR影像圖中抽選的任意一幅影像圖，所述輔影像為SAR影像圖中除主影像外的圖。

7.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述參考窗口在搜索窗口各點的所述相關系數以及方位向和距離向的偏移量的計算方式為：

式中M(i,j)表示主影像的各點的灰度值，S(i,j)表示輔影像的各點的灰度值，i和j分別表示點的橫坐標和縱坐標，a和b分別表示參考窗口的長和寬，E(M(i,j))表示主影像的平均灰度值，E(S(i,j))表示輔影像的平均灰度值。

8.根據權利要求1所述的一種基于特征點的SAR影像配準方法，其特征在于，所述信噪比的計算方式為：

式中ρ表示參考窗口在搜索窗口各點的所述相關系數，A和B分別為所述搜索窗口的長和寬，a和b分別為所述參考窗口的長和寬，其中所述a小于等于所述A，所述b小于等于B。