本發(fā)明涉及星載合成孔徑雷達(dá)干涉處理領(lǐng)域，具體地說，是指一種針對(duì)干涉合成孔徑雷達(dá)(簡(jiǎn)稱InSAR)的長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
：InSAR技術(shù)主要是利用兩幅或兩幅以上同一測(cè)繪區(qū)域的SAR圖像，經(jīng)干涉處理后得到不同信號(hào)之間的相位差，利用相位差和高程信息之間的定量關(guān)系來獲取場(chǎng)景地形高程信息。因此，InSAR技術(shù)不僅保持了SAR的成像特征，而且根據(jù)其相干特性產(chǎn)生了新的特點(diǎn)。為了從干涉復(fù)圖像中提取出有效干涉相位，進(jìn)行干涉處理前需對(duì)兩次獲取的SAR圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。圖像配準(zhǔn)的目的是使兩幅圖像中同一圖像位置的像素對(duì)應(yīng)于地面同一分辨單元，從而保證正確獲取同一分辨單元的干涉相位。圖像配準(zhǔn)的關(guān)鍵在于距離向和方位向偏移量的確定。一般地，偏移量可直接利用兩幅圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)性信息進(jìn)行估計(jì)。然而，對(duì)于星載InSAR系統(tǒng)在不同基線下獲取的SAR圖像，由于時(shí)間去相干嚴(yán)重、成像角度差異大等因素，兩幅SAR圖像極易產(chǎn)生圖像噪聲、旋轉(zhuǎn)、拉伸等現(xiàn)象，難以直接采用相關(guān)法進(jìn)行圖像配準(zhǔn)。尤其在多基線干涉處理中，兩種基線下的主圖像一般不存在相干性。此時(shí)不妨聯(lián)合短基線干涉所得的DEM信息，進(jìn)行長(zhǎng)短基線圖像的聯(lián)合配準(zhǔn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)星載InSAR長(zhǎng)基線SAR圖像與短基線SAR圖像的聯(lián)合配準(zhǔn)。通過分析星載InSAR干涉處理技術(shù)的基本原理，利用基線相距較短的兩幅SAR圖像相關(guān)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，首先通過星載InSAR系統(tǒng)短基線干涉處理流程反演出成像區(qū)域較精準(zhǔn)的數(shù)字高程模型(簡(jiǎn)稱DEM)。然后利用短基線主圖像中各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面三維坐標(biāo)，結(jié)合衛(wèi)星位置、衛(wèi)星速度等成像信息，反推出此地面點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的像素位置。最后對(duì)長(zhǎng)基線圖像進(jìn)行插值和重采樣處理，從而實(shí)現(xiàn)與短基線主圖像的同名點(diǎn)配準(zhǔn)。配準(zhǔn)后的長(zhǎng)基線圖像和短基線主圖像圖幅一致，二者可聯(lián)合進(jìn)行干涉處理并產(chǎn)生質(zhì)量更好的干涉條紋，并且利用長(zhǎng)基線誤差傳遞系數(shù)小的特點(diǎn)，獲得高精度的DEM。一方面，本發(fā)明可用于常規(guī)多軌法干涉處理中，利用短基線干涉處理所得DEM來提高長(zhǎng)基線圖像對(duì)的相干性；另一方面，本發(fā)明也可用于多基線干涉處理中，通過進(jìn)行無相干性的長(zhǎng)短主圖像的配準(zhǔn)，為后續(xù)多基線解纏和高程反演提供先驗(yàn)信息和輸入?yún)?shù)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種星載InSAR長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法，包括以下幾個(gè)步驟：步驟一：利用短基線下的兩幅SAR圖像反演出成像區(qū)域地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息；步驟二：選取短基線主圖像的特征像素點(diǎn)，將每個(gè)特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面三維坐標(biāo)和長(zhǎng)基線圖像的衛(wèi)星參數(shù)代入多普勒方程，尋找滿足成像條件的最優(yōu)解；步驟三：求解每個(gè)特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線SAR圖像中的方位向像素位置和距離向像素位置；步驟四：以特征點(diǎn)在短基線主圖像中的像素位置為基準(zhǔn)，對(duì)特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向及距離向偏移量進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，從而得到每個(gè)像素點(diǎn)的偏移量；步驟五：利用步驟四中得到的偏移量，對(duì)長(zhǎng)基線SAR圖像進(jìn)行插值和重采樣處理，最終生成與短基線主圖像圖幅一致的配準(zhǔn)后圖像。其中，步驟二具體步驟如下：(1)選取短基線主圖像的特征像素點(diǎn)，從第一個(gè)圖像點(diǎn)開始，在方位向和距離向每隔4個(gè)像素點(diǎn)選取一個(gè)特征點(diǎn)，使得特征點(diǎn)均勻分布在整幅圖像；(2)尋找特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)基線成像條件的最優(yōu)解，具體的將長(zhǎng)基線圖像對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星速度代入由多普勒方程而衍生的函數(shù)，并將每個(gè)方位向參數(shù)所得函數(shù)值排序，取最小的那組函數(shù)值對(duì)應(yīng)的位置和速度，即為此特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量；(3)求出所有特征點(diǎn)的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)本發(fā)明提出了一種全新的長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法，該方法不需要先驗(yàn)DEM。在此之前，關(guān)于InSAR的圖像配準(zhǔn)方法只集中在幾何配準(zhǔn)和像素配準(zhǔn)，沒有人做過短基線主輔圖像干涉所得DEM與長(zhǎng)基線主圖像聯(lián)合配準(zhǔn)的研究工作。因此，本發(fā)明為星載InSAR領(lǐng)域長(zhǎng)短基線圖像的聯(lián)合處理提供了一種新的途徑。(2)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)星載InSAR長(zhǎng)短基線圖像的聯(lián)合配準(zhǔn)，可用于常規(guī)多軌法干涉處理中，利用短基線干涉處理所得DEM來提高長(zhǎng)基線圖像對(duì)的相干性。(3)本發(fā)明還可用于多基線干涉處理中，將短基線主圖像與長(zhǎng)基線主圖像配準(zhǔn)后，所得結(jié)果可為后續(xù)干涉相位濾波、長(zhǎng)短基線相位解纏等研究工作奠定基礎(chǔ)，例如，在精度允許范圍內(nèi)，短基線干涉處理所得DEM信息、長(zhǎng)短基線聯(lián)合處理所得干涉相位信息均可作為多基線干涉處理的先驗(yàn)信息和輸入?yún)?shù)；(4)本發(fā)明中利用尋找特征點(diǎn)多普勒方程最優(yōu)解的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)特征點(diǎn)的精確配準(zhǔn)，利用多項(xiàng)式擬合偏移量的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)的快速配準(zhǔn)，最終可得出配準(zhǔn)后圖像。附圖說明圖1是本發(fā)明的方法流程圖；圖2是本發(fā)明中短基線SAR主輔圖像的干涉處理流程；圖3是本發(fā)明中采用的星載干涉SAR測(cè)高模型；圖4是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的短基線主圖像；圖5是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的短基線輔圖像；圖6是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的長(zhǎng)基線圖像；圖7是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的短基線主輔圖像干涉相位；圖8是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的短基線濾波后相位；圖9是本發(fā)明中實(shí)施示例生成的短基線解纏相位；圖10是本發(fā)明中短基線干涉處理生成的數(shù)字高程信息；圖11是采用本發(fā)明方法經(jīng)長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)后的長(zhǎng)基線圖像。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明是一種星載InSAR長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法，總流程如圖1所示，包括以下幾個(gè)步驟：步驟一、利用短基線下的兩幅SAR圖像反演出成像區(qū)域地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息。通過對(duì)掃描區(qū)域進(jìn)行SAR成像仿真(或直接獲取真實(shí)星載SAR圖像)，可得星載SAR在兩種不同基線下的單視復(fù)圖像數(shù)據(jù)。假設(shè)基線較短的兩幅SAR圖像分別記為s0和s1，基線較長(zhǎng)的SAR圖像記為s2。首先將s0作為主圖像，s1作為輔圖像，進(jìn)行短基線干涉處理。短基線干涉處理流程如圖2所示。配準(zhǔn)時(shí)，采用常規(guī)的相關(guān)函數(shù)法對(duì)主輔圖像進(jìn)行精配準(zhǔn)和粗配準(zhǔn)。兩幅SAR圖像的相關(guān)函數(shù)分為實(shí)相關(guān)函數(shù)和復(fù)相關(guān)函數(shù)兩類。實(shí)相關(guān)函數(shù)在實(shí)際數(shù)據(jù)處理時(shí)，尤其在相干性較低的區(qū)域，表現(xiàn)出更為穩(wěn)健的特性。因此，粗配準(zhǔn)時(shí)采用實(shí)相關(guān)函數(shù)求取偏移量。又因?yàn)樵谏⑸涮匦暂^為一致且相干性高的區(qū)域復(fù)相關(guān)函數(shù)的配準(zhǔn)精度高于實(shí)相關(guān)函數(shù)。因此，精配準(zhǔn)時(shí)首先需對(duì)SAR圖像進(jìn)行分塊處理以滿足每一小塊的散射特性較為一致，同時(shí)采用復(fù)相關(guān)函數(shù)求取主輔圖像中對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的偏移量。其中，粗配準(zhǔn)采用的實(shí)相關(guān)函數(shù)計(jì)算公式為：ρr=Σm=0M-1Σn=0N-1|s0(m,n)||s1(m+u,n+v)|Σm=0M-1Σn=0N-1(|s0(m,n)|2)Σm=0M-1Σn=0N-1(|s1(m+u,n+v)|2)---(1)]]>其中：ρr為實(shí)相關(guān)函數(shù)，s0和s1分別表示主圖像和輔圖像，(m,n)表示像素中心點(diǎn)的坐標(biāo)，(u,v)表示滑窗中心點(diǎn)的坐標(biāo)，M、N表示進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的窗口的長(zhǎng)度和寬度；|·|表示取模操作。精配準(zhǔn)采用的復(fù)相關(guān)函數(shù)計(jì)算公式為：ρc=Σm=0M-1Σn=0N-1|s0′(m,n)s1′(m+u,n+v)*|Σm=0M-1Σn=0N-1(s0′(m,n)s0′(m,n)*)Σm=0M-1Σn=0N-1(s1′(m+u,n+v)s1′(m+u,n+v)*)---(2)]]>其中：ρc為復(fù)相關(guān)函數(shù)，s0′和s1′分別表示粗配準(zhǔn)后的主圖像和粗配準(zhǔn)后的輔圖像，(m,n)表示圖像小塊的像素中心點(diǎn)坐標(biāo)，(u,v)表示滑窗中心點(diǎn)坐標(biāo)，M、N表示進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的窗口的長(zhǎng)度和寬度，|·|表示取模操作，*表示對(duì)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)共軛操作。將精配準(zhǔn)后的主輔圖像進(jìn)行復(fù)共軛相乘，便可得到干涉條紋圖。對(duì)干涉條紋圖采用基于局部頻率估計(jì)的斜坡自適應(yīng)算法進(jìn)行相位濾波處理，并對(duì)濾波后干涉相位采用最小費(fèi)用流法進(jìn)行解纏繞處理。這樣便得出了解纏相位。可利用控制點(diǎn)的先驗(yàn)信息計(jì)算出解纏相位需補(bǔ)償?shù)南辔怀?shù)。解纏相位補(bǔ)償該常數(shù)后即得出了絕對(duì)相位。將短基線干涉處理所得的絕對(duì)相位記為φabs。高程反演時(shí)，采用的星載干涉SAR測(cè)高模型的空間幾何關(guān)系如圖3。圖中：A1為主星，A2為輔星，P為地面目標(biāo)，B為InSAR基線長(zhǎng)度，Bv為垂直基線長(zhǎng)度，Bh為水平基線長(zhǎng)度，ξ為基線傾角(基線與水平方向夾角)，θ為雷達(dá)視角，H為主天線距地面的高度，r為距地面上目標(biāo)點(diǎn)的斜距，r+Δr為輔天線距地面上同一目標(biāo)點(diǎn)的斜距，h為地面目標(biāo)高度，Re為地球半徑。高程反演時(shí)，需利用牛頓迭代法求解以下方程組：r=|R→s1-R→p|r+λ4πφabs=|R→s1+B→-R→p|fd1=2λr(V→s1-V→P)·(R→s1-R→p)---(3)]]>其中：r為A1距地面上目標(biāo)點(diǎn)的斜距，為主星A1的位置矢量，為地面目標(biāo)的位置矢量，λ為雷達(dá)信號(hào)波長(zhǎng)，φabs為通過干涉處理所得的絕對(duì)相位，為A1和A2之間的干涉基線矢量，為短基線主圖像成像時(shí)的多普勒中心頻率，為主星A1的位置矢量，為地面目標(biāo)的位置矢量。根據(jù)以上方程組，即可求得短基線主圖像上每個(gè)像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)三維坐標(biāo)步驟二：選取短基線主圖像的特征像素點(diǎn)，將每個(gè)特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)和長(zhǎng)基線圖像的衛(wèi)星參數(shù)代入多普勒方程，尋找滿足成像條件的最優(yōu)解。為減少計(jì)算量，加快程序執(zhí)行效率，先對(duì)短基線主圖中的特征點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)，步驟四中再擬合特征點(diǎn)偏移量得出短基線主圖所有像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量。首先，選取短基線主圖像的一些像素點(diǎn)作為特征點(diǎn)，特征點(diǎn)的選取不可過于稀疏且需遍布整幅圖像。例如，短基線主圖中，由第一個(gè)像元開始，按方位向和距離向每五個(gè)像素點(diǎn)均勻選取一個(gè)作為特征點(diǎn)。所有特征像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)三維坐標(biāo)均可由步驟一的結(jié)果得出。以第一個(gè)特征點(diǎn)為例，假設(shè)其地面位置矢量為將長(zhǎng)基線圖像s2所有方位向?qū)?yīng)的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星速度代入以下函數(shù)：F(V→s2,R→s2)=fd2-2λr(V→s2-V→P1)·(R→s2-R→p1)---(4)]]>其中，代表與和有關(guān)的函數(shù)，為長(zhǎng)基線圖像成像時(shí)的多普勒中心頻率，為長(zhǎng)基線圖像s2所有方位向?qū)?yīng)的衛(wèi)星位置，為s2所有方位向?qū)?yīng)的衛(wèi)星速度，為該特征點(diǎn)的地面速度，為該特征點(diǎn)的位置矢量。即為長(zhǎng)基線圖像成像時(shí)滿足的多普勒方程。所以將長(zhǎng)基線圖像s2所有方位向?qū)?yīng)的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星速度代入后，使得函數(shù)最接近0的那組即為此特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量。同理可得其他特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量。步驟三：求解每個(gè)特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線SAR圖像中的方位向像素位置和距離向像素位置。特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量，對(duì)應(yīng)著該點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中唯一的方位向像素位置。依然考慮步驟二中地面位置為的特征點(diǎn)，假設(shè)其在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置為長(zhǎng)基線圖像s2對(duì)應(yīng)的成像衛(wèi)星到該地面點(diǎn)的斜距為：R=|R→s21-R→p1|---(5)]]>找出解向量后，此特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向像素位置可由對(duì)應(yīng)關(guān)系直接得到，記方位向像素位置為i。此特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的距離向像素位置則可由下式求得：R=R0+c2fsj---(6)]]>其中：R0為成像時(shí)的最小斜距，c為光速，fs為信號(hào)采樣率，j為所求的特征點(diǎn)距離向像素位置。求得第一個(gè)特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的位置(i,j)之后，同理可求得其余特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向像素位置和距離向像素位置。步驟四：以特征點(diǎn)在短基線主圖像中的像素位置為基準(zhǔn)，對(duì)特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向及距離向偏移量進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，從而得到每個(gè)像素點(diǎn)的偏移量。首先，將所有特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線主圖像中的像素位置減去特征點(diǎn)在短基線主圖像中的像素位置，得到特征點(diǎn)的位置偏移量。短基線主圖像每個(gè)像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量可通過擬合特征點(diǎn)的偏移量與特征點(diǎn)像素位置的關(guān)系來求解。擬合參數(shù)可由以下二階多項(xiàng)式確定：u=a0+a1m+a2n+a3m2+a4n2+a5mnv=b0+b1m+b2n+b3m2+b4n2+b5mn---(7)]]>其中，a0～a5、b0～b5為擬合參數(shù)，(m,n)為短基線主圖像中的像素坐標(biāo)，(u,v)為對(duì)應(yīng)點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量。確定擬合參數(shù)后，可將主圖像中的所有像素位置依次代入式(7)，則可得到短基線主圖像所有像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量。步驟五：對(duì)長(zhǎng)基線SAR圖像進(jìn)行插值和重采樣處理，最終生成與短基線主圖像圖幅一致且可進(jìn)行聯(lián)合干涉處理的配準(zhǔn)后圖像。首先，對(duì)長(zhǎng)基線SAR圖像進(jìn)行三次樣條插值，采用的插值核函數(shù)為：i(x)=(α+2)|x|3-(α+3)|x|3+10≤|x|<1α|x|3-5α|x|2+8α|x|-4α1≤|x|<20|x|≥2---(8)]]>其中，α＝-1，x為偏移量，i(x)為四點(diǎn)插值時(shí)的偏移量權(quán)重函數(shù)。然后，根據(jù)短基線主圖像所有像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量，對(duì)插值后的長(zhǎng)基線圖像進(jìn)行重采樣，即可得到與短基線主圖像圖幅一致的配準(zhǔn)后長(zhǎng)基線圖像。實(shí)施例：本發(fā)明為一種星載InSAR長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法，具體實(shí)施例為：步驟一：進(jìn)行長(zhǎng)短基線下的SAR圖像仿真，并對(duì)短基線下的兩幅SAR圖像進(jìn)行干涉處理生成較高精度的DEM。該處理過程主要包括場(chǎng)景設(shè)置與SAR成像仿真、短基線SAR主輔圖像干涉處理。具體為：1、SAR回波與成像仿真(1)根據(jù)圖3的空間幾何關(guān)系，設(shè)置SAR成像的仿真場(chǎng)景。短基線InSAR系統(tǒng)和長(zhǎng)基線InSAR系統(tǒng)的仿真及成像參數(shù)如表1所示。表1InSAR系統(tǒng)仿真參數(shù)參數(shù)數(shù)值長(zhǎng)基線長(zhǎng)度1000m短基線長(zhǎng)度500m波長(zhǎng)0.03125m傳感器速度7604.175655m/s帶寬130MHz采樣率145MHz(2)對(duì)地面山區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行回波仿真并利用ChirpScaling(CS)算法進(jìn)行成像處理，得到1700×1000的SAR圖像。成像后的短基線主圖像如圖4所示，短基線輔圖像如圖5所示，長(zhǎng)基線SAR圖像如圖6所示。2、短基線SAR主輔圖像干涉處理(1)首先對(duì)短基線SAR主輔圖像進(jìn)行基于實(shí)相關(guān)函數(shù)的粗配準(zhǔn)，然后將粗配準(zhǔn)后的輔圖像分成128×128的小塊，對(duì)每一小塊進(jìn)行基于復(fù)相關(guān)函數(shù)的精配準(zhǔn)。(2)對(duì)配準(zhǔn)后的主輔圖像進(jìn)行復(fù)共軛處理，然后提取其相位信息得到產(chǎn)生的干涉相位如圖7所示。(3)對(duì)干涉相位圖采用基于局部頻率的斜坡自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行相位濾波，濾波后的干涉相位如圖8所示。(4)對(duì)濾波后相位采用最小費(fèi)用流法進(jìn)行相位解纏，解纏后相位如圖9所示。(5)根據(jù)控制點(diǎn)信息得出絕對(duì)相位，根據(jù)絕對(duì)相位和軌道數(shù)據(jù)進(jìn)行高程反演，所得精度較高的數(shù)字高程信息如圖10所示。步驟二：選取短基線主圖像的特征像素點(diǎn)，將每個(gè)特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維坐標(biāo)和長(zhǎng)基線圖像對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星參數(shù)代入多普勒方程，尋找滿足成像條件的最優(yōu)解。1、選取短基線主圖像的特征像素點(diǎn)在短基線主圖像中，從第一個(gè)圖像點(diǎn)開始，在方位向和距離向每隔4個(gè)像素點(diǎn)選取一個(gè)特征點(diǎn)，使得特征點(diǎn)均勻分布在整幅圖像。2、尋找特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)基線成像條件的最優(yōu)解(1)對(duì)于第一個(gè)特征點(diǎn)，將長(zhǎng)基線圖像s2對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星位置和衛(wèi)星速度代入由多普勒方程而衍生的函數(shù)，并求取(2)將每個(gè)方位向參數(shù)所得到的排序。(3)使得最小的那組即為此特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線成像條件下的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量。(4)求出所有特征點(diǎn)的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量。步驟三：求解特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線SAR圖像中的方位向像素位置和距離向像素位置。(1)根據(jù)上一步驟所得的最優(yōu)衛(wèi)星速度、位置解向量，得出特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向像素位置。(2)根據(jù)特征點(diǎn)的地面三維坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星位置，得出特征點(diǎn)的成像斜距。(3)根據(jù)特征像素點(diǎn)的成像斜距和仿真時(shí)的最小斜距得出特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的距離向像素位置。步驟四：利用多項(xiàng)式擬合，得出短基線主圖像中每個(gè)像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的對(duì)應(yīng)位置。(1)以特征點(diǎn)在短基線主圖像中的像素位置為基準(zhǔn)，得出特征點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的方位向及距離向偏移量。(2)對(duì)特征點(diǎn)的像素位置和偏移量進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得出擬合系數(shù)。(3)將主圖像中所有像素位置代入擬合多項(xiàng)式，得出短基線主圖像中所有像素點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的偏移量。步驟五：對(duì)長(zhǎng)基線SAR圖像進(jìn)行四點(diǎn)三次樣條插值和重采樣處理，得到配準(zhǔn)后圖像。經(jīng)驗(yàn)證知，配準(zhǔn)后的長(zhǎng)基線圖像可以與短基線主圖像進(jìn)行干涉，且生成了較好的干涉條紋。(1)插值和重采樣后的長(zhǎng)基線圖像如圖11所示。(2)采用本發(fā)明所述星載InSAR長(zhǎng)短基線圖像聯(lián)合配準(zhǔn)方法，對(duì)配準(zhǔn)后的長(zhǎng)基線圖像與短基線主圖像進(jìn)行評(píng)估,可得出長(zhǎng)基線圖像與短基線主圖像的配準(zhǔn)精度如表2所示。表2短基線主圖像與長(zhǎng)基線主圖像的配準(zhǔn)精度指標(biāo)數(shù)值行配準(zhǔn)精度(像素個(gè)數(shù))0.3804列配準(zhǔn)精度(像素個(gè)數(shù))0.5403本發(fā)明主要針對(duì)星載InSAR長(zhǎng)基線SAR圖像與短基線SAR圖像因相干性低而無法配準(zhǔn)的問題。利用星載InSAR基線越短越易進(jìn)行干涉處理的特點(diǎn)，首先通過InSAR短基線干涉處理流程反演出成像區(qū)域精準(zhǔn)的地面三維坐標(biāo)。然后利用短基線主圖像中各像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面三維坐標(biāo)，結(jié)合衛(wèi)星位置、衛(wèi)星速度等成像信息，反推出此地面點(diǎn)在長(zhǎng)基線圖像中的像素位置。最后對(duì)長(zhǎng)基線圖像進(jìn)行插值處理并與短基線主圖像進(jìn)行同名點(diǎn)配準(zhǔn)。由于匹配特定像素點(diǎn)方位向位置時(shí)的運(yùn)算量較大，為提升配準(zhǔn)效率，本發(fā)明中先求解一些特征點(diǎn)的偏移量，再根據(jù)特征點(diǎn)偏移量擬合出所有像素點(diǎn)的偏移量。通過實(shí)例分析，進(jìn)一步詳述了本發(fā)明方法的完整實(shí)施過程，驗(yàn)證了本發(fā)明方法的合理性與正確性。當(dāng)前第1頁1 2 3