[发明专利]一种地形高程自适应的降维图像配准方法

权利要求书

1.一种地形高程自适应的降维图像配准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定主图像和辅图像，然后确定主辅图像间的配准偏移量；

步骤2，根据所述主辅图像间的配准偏移量，建立配准偏移量拟合模型，得到配准偏移量拟合模型中的8个待确定拟合系数；

步骤3，求解配准偏移量拟合模型中的8个待确定拟合系数，进而确定最终配准偏移量拟合模型；

步骤4，根据最终配准偏移量拟合模型，得到辅图像中每个像素点相对于主图像的配准偏移量，然后对辅图像进行重采样，进而得到精确配准的图像。

2.如权利要求1所述的一种地形高程自适应的降维图像配准方法，其特征在于，在步骤1中，所述主图像和辅图像，其确定过程为：

确定星载雷达，所述星载雷达的检测区域内存在目标，且所述星载雷达对其检测区域进行两次观测后，得到两幅观测图像；在两幅观测图像中任意选取其中一幅观测图像作为主图像，另外一幅观测图像作为辅图像，主图像和辅图像分别包含H个像素点；H为大于0的正整数；

所述主辅图像间的配准偏移量，其确定过程为；

选取主图像中任意一个像素点，记为主图像中像素点，所述主图像中像素点坐标为(a_m,r_m)，计算WGS84坐标系下目标在地表上的三维位置T：

R＝|P-T|

其中，R表示星载雷达到目标的斜距，P表示WGS84坐标系下星载雷达的位置矢量，T＝(T_x,T_y,T_z)^T，T_x表示WGS84坐标系下目标在地表上x轴的分量，T_y表示WGS84坐标系下目标在地表上y轴的分量，T_z表示WGS84坐标系下目标在地表上z轴的分量，(·)^T表示转置，f_d表示多普勒频率，V表示WGS84坐标系下星载雷达的速度矢量，λ表示星载雷达发射信号的波长；h表示目标高程；R_e表示地球赤道半径，R_p表示地球极地半径；

然后根据WGS84坐标系下目标在地表上的三维位置T，计算得到与主图像中像素点坐标(a_m,r_m)对应的辅图像中像素点坐标(a_s,r_s)，其表达式为：

a_s＝(t-t₀)·f_p

其中，下标m代表主图像，下标s表示辅图像，t₀表示辅图像中方位向上第一个像素点对应的方位时间，f_p表示脉冲重复频率，R₀表示辅图像中距离向第一个像素点对应的星载雷达斜距，f_s′表示脉冲采样频率，c表示光速，R表示星载雷达到目标的斜距，t表示方位时间；

主图像中像素点坐标(a_m,r_m)与所述辅图像中像素点坐标(a_s,r_s)的差值，为主辅图像间的配准偏移量。

3.如权利要求2所述的一种地形高程自适应的降维图像配准方法，其特征在于，在步骤2中，所述配准偏移量拟合模型，具体为：

a_s＝d₀+d₁a_m+d₂r_m+d₃h

r_s＝g₀+g₁a_m+g₂r_m+g₃h

所述配准偏移量拟合模型的8个待确定拟合系数，分别为第一待确定拟合系数d₀、第二待确定拟合系数d₁、第三待确定拟合系数d₂、第四待确定拟合系数d₃、第五待确定拟合系数g₀、第六待确定拟合系数g₁、第七待确定拟合系数g₂和第八待确定拟合系数g₃。