[发明专利]一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法

权利要求书

1.一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

步骤1，测量雷达轨道两端点坐标，结合雷达的设计参数计算天线行迹矢量

步骤2，使用几何映射方法完成雷达图像和三维地形点云数据粗匹配，得到粗匹配映射表T_rough；

步骤3，选取雷达图像中若干人工目标，测量得到人工目标的二维坐标集合{d₁(r,θ),…,d_n(r,θ)}，并定位人工目标在三维地形点云数据中的三维坐标集合{d₁(X,Y,Z)_T,…,d_n(X,Y,Z)_T}以作为人工目标的真实坐标；其中，n为人工目标数量；

步骤4，查找粗匹配映射表T_rough获得{d₁(r,θ),…,d_n(r,θ)}在粗匹配映射表中匹配的三维坐标集合{d₁(X,Y,Z)_S,…,d_n(X,Y,Z)_S}作为人工目标的偏差坐标；

步骤5，将人工目标的真实坐标和偏差坐标输入空间坐标变换方程，得到空间坐标变换方程的变换参数初值；

步骤6，进行显著地物和周边区域的相关性分析提取控制点对；

步骤7，利用步骤5中的变换参数初值、步骤6中的控制点对及最小二乘迭代估计空间坐标变换方程的变换参数的最优值，对粗匹配映射表T_rough进行变换完成误匹配校正。

2.如权利要求1所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，步骤1中天线行迹矢量为：其中，为雷达轨道中轴向量，Δh为俯仰调节旋钮中心距离轨道轴心高度，L_antenna为天线中心至俯仰调节主轴距离，θ_sight为雷达视主轴与水平面夹角，和分别为以雷达合成孔径中心建立的坐标系O_s-X_sY_sZ_s中Y_s和Z_s轴方向的空间单位向量。

3.如权利要求2所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，坐标系O_s-X_sY_sZ_s中X_sO_sY_s为水平面，Z_s为铅垂线反方向，X_s轴方向为合成孔径波束的指向在水平面的投影，Y_s轴与X_s轴垂直并按右手坐标系定出。

4.如权利要求1所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，步骤2具体为：

天线行迹矢量作为几何映射算法输入参数，利用距离-多普勒算法计算三维地形点云数据P_terrain中各点与雷达的相对斜距和相对方位角；

通过插值搜索方法获取雷达图像I(r,θ)中插值点的像素索引，得到粗匹配映射表T_rough，完成粗匹配。

5.如权利要求4所述的一种边坡雷达影像与地形点云的误匹配校正方法，其特征在于，P_terrain中第i个顶点A_i相对于孔径中心O_s的斜距：

式中表示A_i相对于孔径中心O_s的斜距，||·||₂代表向量的2-范数，N为P_terrain中顶点总数；

以相对竖直中心平面左侧为方位负角度，P_terrain中第i个顶点A_i相对于孔径中心O_s的方位角为：

式中，表示A_i相对于孔径中心O_s的方位角，为A_i在天线行迹矢量的垂足，|·|代表向量的模。