[发明专利]一种SAR影像几何定位参数校正方法及系统有效
申请号: | 201811631916.1 | 申请日: | 2018-12-28 |
公开(公告)号: | CN109597074B | 公开(公告)日: | 2020-11-03 |
发明(设计)人: | 杨书成;黄国满;程春泉;赵争;段连飞 | 申请(专利权)人: | 中国测绘科学研究院 |
主分类号: | G01S13/90 | 分类号: | G01S13/90;G01S7/40 |
代理公司: | 深圳市行一知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 44453 | 代理人: | 杨贤 |
地址: | 100080 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 sar 影像 几何 定位 参数 校正 方法 系统 | ||
1.一种SAR影像几何定位参数校正方法,其特征在于,包括:
步骤1:选取区域内一景的SAR影像作为原始SAR影像,并建立SAR影像几何定位模型,生成SAR地形纹理图;
步骤2:在所述SAR地形纹理图上以一定的网格密度提取特征点,并将提取出来的特征点在所述原始SAR影像上进行同名点的匹配;
步骤3:获取匹配成功的每个特征点在所述原始SAR影像上的影像坐标和地理坐标,作为几何定位参数校正参考点;
步骤4:根据所述SAR影像几何定位模型建立几何定位参数校正模型,利用所述几何定位参数校正参考点,解算几何定位参数校正值;
步骤5:利用所述几何定位参数校正值来校正所述区域内其他SAR影像的几何定位参数,以提高所述区域内SAR影像的整体几何定位精度;
其中,所述几何定位参数校正模型的模型误差方程为:
式中,SAR影像方位向起始成像时间t0、脉冲重复频率fprf、斜距向起始时间延迟和斜距向采样频率fsample作为待校正几何定位参数,VR为距离成像条件观测值改正数,VD为多普勒成像条件观测值改正数,FR为距离成像条件观测方程,FD为多普勒成像条件观测方程,为几何定位参数校正值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1还包括:
根据所述原始SAR影像的成像参数建立几何定位模型,利用传感器照射信息和数字高程模型数据生成SAR地形纹理图。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤3还包括:
利用匹配成功的特征点和所述SAR影像几何定位模型,并结合数字高程模型数据得出所述几何定位参数校正参考点。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:
将所述SAR地形纹理图均匀划分成网格,在每个网格内提取一个特征点;
基于提取出的特征点,将所述SAR地形纹理图和所述原始SAR影像图进行灰度相关匹配,找到每个特征点在所述SAR影像上同名点。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤4具体包括:
根据所述几何定位模型,设置相应的几何定位参数作为待校正参数,建立几何定位参数校正模型,利用校正参考点计算得出几何定位参数校正值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:
结合数字高程模型数据,对匹配成功的特征点进行SAR影像几何定位,获取特征点的地面三维坐标;
根据匹配结果获取特征点在原始SAR影像上影像坐标,将这些已知影像坐标和地面坐标的点作为几何定位参数校正参考点。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤1具体包括:
选取区域内一景SAR影像作为原始SAR影像,依据成像参数建立几何定位模型,获取影像地理坐标范围,根据一定的地理空间分辨率和范围截取数字高程模型数据并进行过采样;
从过采样的数字高程模型数据中获取平面地理坐标和高程,得到三维地理坐标,根据所述几何定位模型计算对应的影像坐标和传感器平台位置坐标,获取雷达斜距向照射矢量,并结合过采样DEM分辨单元的地面坡度和面积,计算地形纹理后向散射系数;
对所述过采样的数字高程模型数据进行逐像素处理,并将地形纹理后向散射系数累加到SAR成像坐标系下,得到SAR成像坐标系下地形纹理图。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述待校正几何定位参数包括SAR影像方位向起始成像时间、脉冲重复频率、斜距向起始时间延迟和斜距向采样分辨率。
9.一种SAR影像几何定位参数校正系统,其特征在于,包括:
SAR地形纹理图生成模块,用于选取区域内一景的SAR影像作为原始SAR影像,建立SAR影像几何定位模型,生成SAR地形纹理图;
匹配模块,用于在所述SAR地形纹理图上以一定的网格密度提取特征点,并将提取出来的特征点在所述原始SAR影像上进行同名点的匹配;
校正参考点生成模块,用于获取匹配成功的每个特征点在所述原始SAR影像上的影像坐标和地理坐标,作为几何定位参数校正参考点;
校正值生成模块,用于根据所述SAR影像几何定位模型建立几何定位参数校正模型,利用所述几何定位参数校正参考点,解算几何定位参数校正值;
参数校正模块,用于利用所述几何定位参数校正值来校正所述区域内其他SAR影像的几何定位参数,以提高所述区域内SAR影像的整体几何定位精度;
其中,所述几何定位参数校正模型的模型误差方程为:
式中,SAR影像方位向起始成像时间t0、脉冲重复频率fprf、斜距向起始时间延迟和斜距向采样频率fsample作为待校正几何定位参数,VR为距离成像条件观测值改正数,VD为多普勒成像条件观测值改正数,FR为距离成像条件观测方程,FD为多普勒成像条件观测方程,为几何定位参数校正值。
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