化SAR数据。第一反演模块200用于 根据DEM数据进行反演，W获取第一定向角。第二反演模块300用于根据SAR数据进行反 演，W获取第二定向角。可视化模块400用于分别对第一定向角和第二定向角进行可视化 处理。匹配模块500用于通过BFSIFT算法对可视化处理后的第一定向角和第二定向角进 行匹配。本发明实施例的匹配装置10可W通过基于定向角反演的极化SAR图像和DEM匹 配，减小匹配时间，提高运算准确率，不但运算复杂度低，而且与运算稳定性高。
[0098] 进一步地，在本发明的一个实施例中，在根据DEM数据进行反演时，第一定向角与 方位向坡度和距离向坡度的关系式为：
[0099]
[0100] 其中，1]^为由坡度产生的定向角，4为雷达视线的照射角，tan丫为距离向坡度， tan0为方位向坡度。
[010U 具体地，距离向和方位向坡度可W通过DEM直接算出，再结合雷达视线的照射角 即可反演出参照定向角，即第一定向角。
[0102] 进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图7所示，第二反演模块300用于通过 基于圆极化基的定向角反演算法对SAR数据进行反演，W获取实时定向角，即第二定向角。
[0103] 进一步地，在本发明的一个实施例中，参照图7所示，可视化模块400还用于通过 线性变换分别将第一定向角和第二定向角映射至预设图像区间，W实现可视化处理。
[0104] 进一步地，在本发明的一个实施例中，预设图像区间可W为[0 1]区间。
[01化]需要说明的是，本发明实施例的装置的具体实现方式与方法部分的具体实现方式 类似，为了减少冗余，此处不做寶述。
[0106] 根据本发明实施例提出的基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，通过将由 DEM数据和极化SAR数据获取的定向角进行可视化处理，W利用BFSIFT算法进行匹配，从而 解决SAR图像在地形起伏较大区域例如山区的配准问题，从DEM该一山区稳定特征出发，实 现极化SAR图像和DEM的匹配，不但减小匹配时间，提高运算准确率，而且运算复杂度低，运 算稳定性高。
[0107] 流程图中或在此W其他方式描述的任何过程或方法描述可W被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可W不按所示出或讨论的顺 序，包括根据所设及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，该应被本发明 的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0108] 在流程图中表示或在此W其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可W被认为是 用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可W具体实现在任何计算机可读介质中，W 供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可W从指 令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合该些指令执行系统、装置 或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可W是任何可W包含、存储、通信、传 播或传输程序W供指令执行系统、装置或设备或结合该些指令执行系统、装置或设备而使 用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括W下：具有一个或多个 布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM)，只读 存储器（ROM),可擦除可编辑只读存储器巧PROM或闪速存储器），光纤装置，W及便携式光 盘只读存储器（CDR0M)。另外，计算机可读介质甚至可W是可在其上打印所述程序的纸或其 他合适的介质，因为可w例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必 要时W其他合适方式进行处理来W电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器 中。
[0109] 应当理解，本发明的各部分可W用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述 实施方式中，多个步骤或方法可W用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件 或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现；具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑口电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑口电路的专用集成电路，可编程口阵列（PGA)，现场 可编程口阵列（FPGA)等。
[0110] 本技术领域的普通技术人员可W理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步 骤是可W通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可W存储于一种计算机可读存储介 质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0111] 此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可W集成在一个处理模块中，也可W 是各个单元单独物理存在，也可W两个或两个W上单元集成在一个模块中。上述集成的模 块既可W采用硬件的形式实现，也可W采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如 果W软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可W存储在一个计算机 可读取存储介质中。
[0112] 上述提到的存储介质可W是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0113] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W在任何 的一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0114] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可W理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨 的情况下在本发明的范围内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法，其特征在于，包括以下步骤： 获取DEM数据和极化SAR数据； 根据所述DEM数据进行反演，以获取第一定向角； 根据所述SAR数据进行反演，以获取第二定向角； 分别对所述第一定向角和所述第二定向角进行可视化处理；以及 通过BFSIFT算法对可视化处理后的第一定向角和第二定向角进行匹配。2. 根据权利要求1所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法，其特征在于，在根 据所述DEM数据进行反演时，所述第一定向角与方位向坡度和距离向坡度的关系式为：其中，$为由坡度产生的定向角，巾为雷达视线的照射角，tany为所述距离向坡度，tan|3为所述方位向坡度。3. 根据权利要求1所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法，其特征在于，通过 基于圆极化基的定向角反演算法对所述SAR数据进行反演。4. 根据权利要求1所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法，其特征在于，通过 线性变换分别将所述第一定向角和所述第二定向角映射至预设图像区间，以实现可视化处 理。5. 根据权利要求4所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法，其特征在于，所述 预设图像区间为[〇 1]区间。6. -种基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，其特征在于，包括： 获取模块，用于获取DEM数据和极化SAR数据； 第一反演模块，用于根据所述DEM数据进行反演，以获取第一定向角； 第二反演模块，用于根据所述SAR数据进行反演，以获取第二定向角； 可视化模块，用于分别对所述第一定向角和所述第二定向角进行可视化处理；以及 匹配模块，用于通过BFSIFT算法对可视化处理后的第一定向角和第二定向角进行匹 配。7. 根据权利要求6所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，其特征在于，在根 据所述DEM数据进行反演时，所述第一定向角与方位向坡度和距离向坡度的关系式为：其中，$为由坡度产生的定向角，巾为雷达视线的照射角，tany为所述距离向坡度，tan|3为所述方位向坡度。8. 根据权利要求6所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，其特征在于，所述 第二反演模块用于通过基于圆极化基的定向角反演算法对所述SAR数据进行反演。9. 根据权利要求6所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，其特征在于，所述 可视化模块还用于通过线性变换分别将所述第一定向角和所述第二定向角映射至预设图 像区间，以实现可视化处理。10. 根据权利要求9所述的基于定向角反演的极化SAR图像匹配装置，其特征在于，所 述预设图像区间为[0 1]区间。
【专利摘要】本发明公开了一种基于定向角反演的极化SAR图像匹配方法及装置，其中，方法包括以下步骤：获取DEM数据和极化SAR数据；根据所述DEM数据进行反演，以获取第一定向角；根据所述SAR数据进行反演，以获取第二定向角；分别对所述第一定向角和所述第二定向角进行可视化处理；通过BFSIFT算法对可视化处理后的第一定向角和第二定向角进行匹配。根据本发明实施例的匹配方法，通过基于定向角反演的极化SAR图像和DEM匹配，减小匹配时间，提高运算准确率，不但运算复杂度低，而且运算稳定性高。
【IPC分类】G06T7/00
【公开号】CN104966294
【申请号】CN201510330850
【发明人】杨健, 许彬, 马文婷, 殷君君
【申请人】清华大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月15日