[發明專利]機載干涉合成孔徑雷達影像的幾何校正方法

有效

• 申請號: 202210164248.6
• 申請日: 2022-02-23
• 公開（公告）號: CN114463638B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 李芳芳;洪文;胡玉新;韓冰;胡東輝;張月婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G06V20/10
• 分類號: G06V20/10;G06T5/00;G06T3/00;G06T3/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種機載干涉合成孔徑雷達影像的幾何校正方法，包括：

識別機載干涉合成孔徑雷達影像中的建筑物區域和非建筑物區域；

對所述非建筑物區域中的各像素進行幾何校正，包括：獲取所述非建筑物區域中的各像素的高程值、各像素成像時的載機位置和載機速度、圖像近距、距離向像素間隔；根據各像素的高程值、各像素成像時的載機位置和載機速度、圖像近距、距離向像素間隔計算各像素的地面坐標；計算各像素的地面坐標在高斯網格中對應的坐標；根據各像素的坐標將各像素的圖像幅度插入所述高斯網格中對應的位置；

根據所述建筑物區域中各建筑物的大小將所述建筑物區域劃分為至少一個子塊，

對于每一子塊，計算高斯坐標系下子塊與斜距坐標系下子塊之間的仿射變換系數；

根據所述仿射變換系數對子塊內的各像素進行幾何校正，得到高斯坐標下校正后的幅度圖像，包括：根據所述仿射變換系數計算子塊內各像素在高斯網格中對應的坐標，根據各像素的坐標將各像素的圖像幅度插入所述高斯網格中對應的位置，得到高斯坐標下校正后的幅度圖像；

對所述高斯坐標下校正后的幅度圖像進行雙線性插值消除采樣不均勻的現象。

2.根據權利要求1所述的幾何校正方法，其中，所述識別機載干涉合成孔徑雷達影像中的建筑物區域和非建筑物區域包括：

計算所述機載干涉合成孔徑雷達影像的變差系數；

基于所述變差系數，采用最大類間方差法對所述機載干涉合成孔徑雷達影像中的像素進行分類，識別所述建筑物區域和非建筑物區域。

3.根據權利要求1所述的幾何校正方法，其中，所述根據各像素的高程值、各像素成像時的載機位置和載機速度、圖像近距、距離向像素間隔計算各像素的地面坐標包括：

根據

計算各像素的地面坐標，其中，(X_S，Y_S，Z_S)為像素成像時的載機位置，(V_X，V_Y，V_Z)為像素成像時的載機速度，R₀為圖像近距，ρ_r為距離向像素間隔，f_d為多普勒中心頻率，λ為波長，(X_G，Y_G)為像素的地面坐標，Z_G像素的高程值，x為非建筑物區域中像素的橫坐標。

4.根據權利要求1所述的幾何校正方法，其中，所述計算各像素的地面坐標在高斯網格中對應的坐標包括：

根據坐標轉換關系將各像素的地面坐標轉化為高斯坐標系下的坐標；

根據公式：

計算像素的地面坐標在高斯網格中對應的坐標，其中，(X_gauss，Y_gauss)為各像素的地面坐標對應的高斯坐標系下的坐標，(X_{gausss_lt}，Y_{gauss_lt})為高斯網格一頂角的坐標，res_X為高斯網格中X方向的采樣間隔，res_Y為高斯網格中Y方向的采樣間隔，(i，j)為高斯網格下的坐標。

5.根據權利要求1所述的幾何校正方法，其中，所述根據所述建筑物區域中各建筑物的大小將所述建筑物區域劃分為至少一個子塊包括：

根據各個建筑物的外接矩形將所述建筑物區域劃分為至少一個子塊，其中，每一個子塊的四個角點落在所述非建筑物區域。

6.根據權利要求5所述的幾何校正方法，其中，所述計算高斯坐標系下子塊與斜距坐標系下子塊之間的仿射變換系數包括：

對于每一子塊，計算子塊的四個角點在高斯網格中的坐標以及在斜距坐標系下的坐標；

建立高斯坐標系下子塊與斜距坐標系下子塊之間的仿射變換關系；

將所述四個角點在高斯網格中的坐標以及在斜距坐標系下的坐標代入所述仿射變換關系求解所述仿射變換系數。

7.根據權利要求6所述的幾何校正方法，其中，所述仿射變換關系為：

其中，(x，y)為子塊的角點在斜距坐標系下的坐標，(i，j)為子塊的角點在高斯網格中的坐標，a₀，a₁，a₂，a₃，b₀，b₁，b₂，b₃為仿射變換系數。