[发明专利]一种雷达图像配准方法和系统

说明书

本发明公开了一种雷达图像配准方法和系统，涉及合成孔径雷达领域。该方法包括：根据目标区域的第一图像对目标区域的第二图像进行配准预处理，根据所述第一图像计算配准预处理后的所述第二图像的像素级位移矢量，根据所述第一图像和二维差值算法计算所述第二图像的亚像素级位移矢量，根据所述像素级位移矢量和所述亚像素位移矢量获得所述第二图像的全局位移矢量，通过拟合变换函数结合所述全局位移矢量构建仿射模型，根据所述仿射模型结合三次卷积插值算法获得配准后的第二图像，通过本方案的配准方案实现机载重航过图像的高精度配准。通过对设定成像参数，使用惯导数据的配准预处理提升配准性能。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达领域，尤其涉及一种雷达图像配准方法和系统。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)具有全天时、全天候对地观测能力，在灾害预警、资源勘探、海洋维权、反恐打击和战场侦查等民用和军事领域中扮演着日趋重要的角色。机载毫米波合成孔径雷达系统体积小、重量轻，可装载于有人机、无人机平台，具备较强的机动性和便捷换装能力，可以快速实现关重区域抵近观察和重复观察。但是，由于毫米波SAR图像波长短，对有人机/无人机载平台的非平稳运动更为敏感，加上地形高程影响带来的定位误差，引发机载重航过图像在距离向和方位向都存在跨分辨单元位移矢量，导致机载重航过毫米波SAR图像配准困难，目前缺乏适用于机载重航过图像的高精度配准方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种雷达图像配准方法和系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种雷达图像配准方法，包括：

S1，根据目标区域的第一图像对目标区域的第二图像进行配准预处理；

S2，根据所述第一图像计算配准预处理后的所述第二图像的像素级位移矢量；

S3，根据所述第一图像和二维差值算法计算所述第二图像的亚像素级位移矢量；

S4，根据所述像素级位移矢量和所述亚像素位移矢量获得所述第二图像的全局位移矢量；

S5，通过拟合变换函数结合所述全局位移矢量构建仿射模型；

S6，根据所述仿射模型结合三次卷积插值算法获得配准后的第二图像。

本发明的有益效果是：本方案通过参考第一图像，对第二图像进行配准预处理、像素级位移矢量计算、亚像素级位移矢量计算、全局位移矢量计算，通过拟合变换函数结合所述全局位移矢量构建仿射模型，根据所述仿射模型结合三次卷积插值算法获得配准后的第二图像，通过本方案的配准方案实现机载重航过图像的高精度配准。通过对设定成像参数，使用惯导数据的配准预处理提升配准性能。

进一步地，在S2之后还包括：

通过残差点去除法对所述像素级位移矢量进行矢量偏移校正。

采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过残差点去除可以对由大面积扰动区域导致的矢量偏移进行校正，使得位移矢量在距离向具备形态一致性。

进一步地，所述S1之前还包括：

通过后向投射成像算法对所述目标区域的数据进行后向投影成像处理，获得所述第一图像和所述第二图像。

采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过后向投射成像算法处理目标区域的图像，即使在处理大运动误差下高精度图像处理仍具有较强鲁棒性。

进一步地，所述S2具体包括：

将所述第一图像和所述第二图像进行均匀分块；

从分块后的所述第一图像和分块后的所述第二图像选取多个同名点对；