专利名称：Sar正射影像图升降轨融合方法
技术领域：
本发明涉及影像处理领域，更确切地说，涉及一种基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，所述方法利用不同轨道方向上获取的影像对叠掩"空白"区进行互补，从而有效解决正射纠正后影像上的"花白现象"。
背景技术：
合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，简称SAR)具有斜距成像的特点，使得获取的影像几何失真大，影像上存在着不同程度的透视收縮、叠掩和阴影等现象。为了充分发挥其在测绘领域中的应用，需准确获取影像上的位置信息或进行多源数据融合时，必须对SAR影像进行正射纠正。但SAR影像正射纠正后，其叠掩区视成像视角及山的坡度不同呈现出不同程度上的"拉花"现象，所述"拉花"现象全部出现在山的迎坡面上，这不仅影响了视觉效果，在很大程度上还限制了其在测图中的应用，特别是给地物的判读解译造成了很大的困难。
发明内容
要解决的技术问题 在考虑现有技术存在上述问题的情况下，设计了本发明。本发明的目的在于提供一种基于坡向的SAR正射影像升降轨融合方法，即利用不同轨道方向上获取的影像对叠掩"空白"区进行互补，如利用降轨正射影像上背坡面的地物来填补升轨影像上迎坡面的地物。若不同轨道方向的两景SAR影像的成像角度及成像入射角相等或相差不远时，该方法会取得更理想的处理效果。
技术方案 为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于所述基于升降轨的SAR正射影像图融合方法包括以下步骤，(1)分别获取两景具有重叠区域的升轨正射影像和降轨正射影像；(2)基于DEM结合其中任一景SAR影像的头文件参数确定该影像上的迎坡面和背坡面；(3)任一景SAR影像上迎坡面的亮度值可用另一景正射影像上相应重叠区域的亮度来替换；(4)输出最终的正射影像图。
优选的，在上述步骤(2)中，首先，任选其中的一景SAR影像，基于DEM，结合SAR头文件参数，计算SAR影像每个分辨率单元基于传感器轨道方向的方位角l;当坡向
角Pn大于传感器S方位角时，Ps= Pn-Qs;当坡向角Pn小于等于传感器S时，P s =
360-Qs+Pn其中，Pn为地面分辨率单元L的坡向角，Qs为传感器S飞行轨道的方位角，然后，判断Ps是否大于18(T ，若大于则为迎坡面，否则为背坡面。 优选的，根据！^是否大于180°生成掩膜图，若大于设置标识Flag = O，否则设置Flag = 1，逐像元重复循环，计算得到该影像的迎、背坡面掩膜图。
优选的，对该掩膜图进行编辑。 优选的，基于编辑后的掩膜图，将掩膜图中值为O相应的该正射影像上的亮度值 用另外一景SAR正射影像相应区域的亮度值进行赋值；逐像元整幅搜索判断、赋值，输出最 终理想的正射影像图。 优选的，所述编辑包括对掩膜图进行滤波处理，去除掩膜图中面积小的斑块，同 时，使得掩膜图的边界变得光滑。 优选的，所述升轨道和降轨道的两景SAR影像的成像角度及成像入射角基本相等。
技术效果 根据本发明的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，在满足测图精度要求的情 况下，很好地解决了正射纠正后影像上的"花白"现象。处理后的正射影像的精度与原始正 射影像图相当。
从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的
以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中 图1为根据本发明的基于传感器方向的坡向角示意图； 图2为根据本发明的TerraSAR-X单极化升轨正射影像图； 图3为根据本发明的TerraSAR-X单极化降轨正射影像图； 图4为根据本发明的TerraSAR-X升降轨正射影像融合影像图； 图5为根据本发明的RadarSAT-2全极化升轨正射影像图； 图6为根据本发明的RadarSAT-2全极化将轨正射影像图； 图7为根据本发明的RadarSAT-2全极化升降轨正射影像融合影像图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下，将结合附图对本发明具体 实施例方式进行详细描述。 1)任选其中的一景SAR影像，基于DEM，结合SAR头文件参数，计算SAR影像每个 分辨率单元基于传感器轨道方向的方位角|3s 对于计算基于传感器方向的坡向角！^，如图l所示，AB方向平行于SAR传感器S 降轨成像时的轨道方向，N为地理北方向，Pn为地面分辨率单元L的坡向角，03为传感器 S飞行轨道的方位角，则地面分辨率单元L基于传感器飞行方向的方位角！^为当坡向角 Pn大于传感器S方位角时l^二 Pn-Qs (1)当坡向角Pn小于等于传感器S时|3S =360-Qs+Pn (2) 2)生成掩膜图。判断Ps是否大于18(T ，若大于则为迎坡面，设置标识Flag二
O，否则设置Flag = 1 ;逐像元重复循环，计算得到该影像的迎、背坡面掩膜图； 3)编辑掩膜图。由于升降轨影像融合是基于掩膜图完成的，为避免融合后输出的
正射影像出现"小岛"、"锯齿"等现象，有必 对该掩膜图进行滤波等处理，去除掩膜图中面积小的斑块，同时，使得掩膜图的边界变得光滑； 4)基于编辑后的掩膜图，进行升降轨正射影像的融合。将掩膜图中值为0相应的 该正射影像上的亮度值用另外一景SAR正射影像相应区域的亮度值进行赋值；逐像元整幅 搜索判断、赋值，输出最终理想的正射影像图。 图2为TerraSAR-X单极化升轨正射影像图，图3为TerraSAR-X单极化降轨正射影 像图，图4为TerraSAR-X升降轨正射影像融合影像图，由图2至4可知，通过使用本发明的 基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，很好地解决了正射纠正后影像上的"花白"现象。 同样的效果如图5至7所示， 尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在所 附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。
权利要求
一种基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于所述基于升降轨的SAR正射影像图融合方法包括以下步骤，(1)分别获取两景具有重叠区域的升轨正射影像和降轨正射影像；(2)基于DEM，结合其中任一景SAR影像的头文件参数确定该影像上的迎坡面和背坡面；(3)任一景SAR影像上迎坡面的亮度值可用另一景正射影像上相应重叠区域的亮度来替换；(4)输出最终的正射影像图。
2. 如权利要求1所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于在上述 步骤(2)中，首先，任选其中的一景SAR影像，基于DEM，结合SAR头文件参数，计算SAR影像每个分 辨率单元基于传感器轨道方向的方位角！^，当坡向角Pn大于传感器S方位角时，Ps =Pn-Q,，当坡向角Pn小于等于传感器S时，|3S = 360-^+|^，其中，|3 n为地面分辨率单元L的坡向角，Qs为传感器S飞行轨道的方位角，然后，判断！^是否大于180。，若大于则为迎坡面，否则为背坡面。
3. 如权利要求2所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于根据Ps是否大于18(T生成掩膜图，若大于设置标识Flag二O，否则设置Flag二 1， 逐像元重复循环，计算得到该影像的迎、背坡面掩膜图。
4. 如权利要求3所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于 对该掩膜图进行编辑。
5. 如权利要求4所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于 基于编辑后的掩膜图，将掩膜图中值为0的相应正射影像上的亮度值用另外一景SAR正射影像相应区域的亮度值进行赋值；逐像元整幅搜索判断、赋值，输出最终理想的正射影 像图。
6. 如权利要求4所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于 所述编辑包括对掩膜图进行滤波处理，去除掩膜图中面积小的斑块，同时，使得掩膜图的边界变得光滑。
7. 如上述任一权利要求所述的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，其特征在于 所述升轨道和降轨道的两景SAR影像的成像角度及成像入射角基本相等。
全文摘要
本发明涉及一种基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，所述基于升降轨的SAR正射影像图融合方法包括以下步骤分别获取两景具有重叠区域的升轨正射影像和降轨正射影像；基于DEM，结合其中任一景SAR影像的头文件参数确定该影像上的迎坡面和背坡面；任一景SAR影像上迎坡面的亮度值可用另一景正射影像上相应重叠区域的亮度来替换；输出最终的正射影像图。根据本发明的基于升降轨的SAR正射影像图融合方法，在满足测图精度要求的情况下，很好地解决了正射纠正后影像上的“花白”现象。处理后的正射影像的精度与原始正射影像图相当。
文档编号G01S13/00GK101739677SQ200910260378
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者庞蕾, 张继贤, 燕琴, 赵争, 魏钜杰, 黄国满 申请人:中国测绘科学研究院