专利名称：基于逆rd定位模型的无控星载sar图像正射校正方法
技术领域：
本发明是一种基于逆RD定位模型的无控星载SAR图像正射校正方法，涉及合成孔径雷达(SAR)图像处理及图像几何校正处理领域。
背景技术：
随着高分辨率新型SAR传感器卫星(例如TerraSAR-X，RadarSAT-2等)的成功发射，其在国民经济建设中所发挥的作用越来越突出。但是由于SAR特殊的斜距成像机理，由地形起伏引起的几何失真大，定位误差严重，从而导致定量几何分析及影像解译困难，这在很大程度上限制了其在测绘、林业、地质灾害预防等领域中的应用。因此，对于实现自动化大批量星载SAR正射校正方法的研究有着广泛的应用需求和较大的技术难度。目前星载SAR正射校正方法分为有控校正和无控校正两大类。有控校正是在地面控制点的基础上，通过多项式、共线方程、有理函数等模型进行星载SAR图像的正射校正。该类方法在地面高程数据基础上还需要一定的地面控制点信息，不但限制了 SAR图像正射校正的制作，而且由于控制点匹配等技术难题难以实现自动化大批量的星载SAR图像正射校正。在无地面控制点情况下实现正射校正的方法也称为系统级正射校正，该类方法基于卫星轨道数据、SAR系统参数、成像处理参数以及地面高程数据对SAR图像实现正射校正。目前，系统级正射校正方法普遍通过利用DEM模拟SAR影像来完成，首先根据DEM数据采用距离-多普勒模型和经验公式模拟出SAR图像，然后分别采用Harris算子和互信息匹配的方法提取模拟图像和实际SAR图像上的同名特征点，并根据这些特征点构建的不规则三角网(TIN)实现模拟SAR图像和实际SAR图像的精确配准，最后将星载SAR图像通过实际图像和模拟图像的精确配准关系以及模拟图像和DEM数据之间的对应关系校正到DEM所在的地理坐标中，实现SAR图像的正射校正[尤红建，《组合图像模拟和精配准的星载SAR图像正射校正》，测绘科学，2009年11月，第34卷第6期]。系统级正射校正方法还利用迭代求解由斜距方程、多普勒方程以及地球模型构建的非线性方程组来实现星载SAR图像正射校正[J.C.Curlander, R.Kwork Apost-processing System for Automated Recitification and Registration ofSpace-borne SAR Imagery, Int.J.Remote Sensing, 1987:621-638]。该方法首先根据卫星轨道数据、SAR系统参数以及成像处理结果构建斜距-多普勒-地球模型的非线性方程组，如下:1.斜距方程:R=\RS- R,\2.多普勒中心频率方程:厶=f — Rt).C1S — 1Q
3.地球模型方程
权利要求
1.一种基于逆RD定位模型的无控星载SAR图像正射校正方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步:对卫星轨道数据以像素为自变量进行多项式拟合，其中多项式拟合模型如下:
全文摘要
本发明提供一种基于逆RD定位模型的无控星载SAR图像正射校正方法，不仅解决了现有技术方案中需要迭代获取地面高程数值的难题，而且使SAR图像的正射校正流程易于并行编程，在保证几何校正精度基础上提高处理效率。首先利用像素对应的卫星轨道位置，构建斜距多普勒方程组，获得四角点的地理经纬度；然后地图投影，获得四角点的指东指北坐标和所需图像地图范围；其次进行逆地图投影获得像元的地理经纬度；按照公式转换为像元在地固坐标系统下的位置矢量；最后利用双线性插值法进行重采样所需图像像元的灰度值；直到所需图像地图范围内全部像元计算完毕，获得对应的灰度值，由此获得校正后图像。
文档编号G06T5/00GK103218780SQ20131010107
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者刘佳音, 仇晓兰, 胡玉新, 雷斌, 付琨 申请人:中国科学院电子学研究所