[發明專利]基于IAA處理的多通道SAR-GMTI圖像配準方法及系統

有效

• 申請號: 202110678352.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113466861B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王凌宇;黃鵬輝;陳國忠;林欣;孫永巖;劉艷陽;劉興釗
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于IAA處理的多通道SAR-GMTI圖像配準方法，其特征在于，包括：

步驟S1：獲取多通道距離-多普勒域粗聚焦SAR圖像，選取任意通道數據為參考圖像數據，以參考圖像為基準對其他通道SAR圖像實施配準；

步驟S2：進行像素級粗配準，在二維頻域獲取參考SAR圖像與待配準SAR圖像的歸一化二維干涉函數，進而通過二維逆傅里葉變換至原始數據域進行二維峰值搜索來獲取像素級配準誤差并進行誤差補償；

步驟S3：對經粗配準SAR圖像與參考通道SAR圖像求解歸一化二維干涉函數，分別沿距離/方位維數據構造協方差矩陣并基于加權最小二乘算法實現協方差矩陣迭代更新；

步驟S4：基于更新后的協方差矩陣構造一維目標代價函數進而通過搜索最終分別實現距離/方位維亞像素級配準誤差估計，得到配準后的多通道SAR圖像數據；

步驟S5：遍歷所有通道數據，最終輸出配準后多通道距離-多普勒二維SAR圖像數據；

所述步驟S2包括：在傅里葉變換域利用歸一化干涉函數實現圖像粗配準，所述歸一化干涉函數ζ_m,regis,cor(f_x,f_y)表達式為：

式中，f_x和f_y分別表示沿距離向和方位向的頻率分量，ζ_m,regis(f_x,f_y)以及ζ_ref(f_x,f_y)分別表示對參考SAR圖像ζ_ref(x,y)、待配準SAR圖像ζ_m,regis(x,y)，m＝2,…M，M為通道個數，進行二維傅里葉變換后的二維函數；x表示待配準圖像相對于參考圖像的距離向，y表示待配準圖像相對于參考圖像的方位向；Δx和Δy分別表示待配準圖像相對于參考圖像在距離向和方位向的圖像偏差。

2.根據權利要求1所述的基于IAA處理的多通道SAR-GMTI圖像配準方法，其特征在于，所述Δx以及Δy分別由兩部分組成：

Δx＝(Δx)_int+(Δx)_dec

Δy＝(Δy)_int+(Δy)_dec

式中，(·)_int表示取偏差的整數部分，(·)_dec表示偏差的小數部分；

對ζ_m,regis,cor(f_x,f_y)進行二維逆傅里葉變換得到：

ζ_m,regis,cor(x,y)≈σ_ζsinc[B_x(x-Δx)]sinc[B_y(y-Δy)]

≈σ_ζsinc[B_x(x-(Δx)_int-(Δx)_dec)]sinc[B_y(y-(Δy)_int-(Δy)_dec)]

式中，σ_ζ為幅度項，B_x以及B_y分別表示沿X維和Y維的帶寬取值，通過搜索二維峰值能夠得到配準誤差中整數像素的部分，即(Δx)_int以及(Δy)_int，從而通過誤差補償實現像素級粗配準。

3.根據權利要求2所述的基于IAA處理的多通道SAR-GMTI圖像配準方法，其特征在于，采用加權最小二乘法分別沿距離維/方位維通過自適應迭代的方式構造樣本協方差矩陣。

4.根據權利要求3所述的基于IAA處理的多通道SAR-GMTI圖像配準方法，其特征在于，初始化樣本協方差矩陣以及功率矩陣后，在每次迭代過程中，依次更新樣本協方差矩陣、最優權矢量以及功率矩陣。