[发明专利]无人机载SAR图像正射纠正装置

权利要求书

1.一种无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：包括航空像片DEM数据提取模块、SAR图像正射纠正模块、正射图像应用模块；

航空像片DEM数据提取模块采用无人机航空像片提取DEM数据，然后进行相片定向解算，再实现DEM数据的提取，获取到DEM数据为粗数据，再对DEM数据进行粗差剔除，该模块同时对航空像片进行几何纠正，纠正的像片、DEM粗差剔除以后的数据与经SAR图像正射纠正模块纠正后的SAR图像进入正射图像应用模块实现图像融合处理；

SAR图像正射纠正模块依据基于高程改正的多项式SAR纠正模型和控制点信息，进行定向参数解算，该模块在正射纠正过程中需要DEM数据作为基础，该数据从航空像片DEM数据提取模块中直接获取，定向参数解算以后的SAR图像经过正射纠正精度分析后作为正射图像输出到正射图像应用模块。

2.如权利要求1所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述正射图像应用模块由三维显示与漫游、图像融合、平面坐标拾取功能子模块以及手轮、脚盘、脚踏、三维鼠标外设组成，在外设的控制下，实现DEM支持下的SAR三维再现与漫游、航空像片与SAR正射图像的融合处理，以及指定目标点的平面坐标拾取。

3.如权利要求1所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述航空像片DEM数据提取模块中，航空像片定向解算包括：首先进行无人机航空像片内定向，完成图像坐标到像方坐标的转换；其次，通过影像匹配实现左右影像同名点的自动识别，并进行相对定向解算；再次，通过绝对定向解算，实现立体模型坐标到大地坐标的转换。

4.如权利要求1所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述航空像片DEM数据提取模块中，航空像片几何纠正为依据像片的已知检校信息对像片的几何变形进行纠正。

5.如权利要求1或3所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述航空像片DEM数据提取模块中，DEM数据提取包括：在航空像片定向解算的基础上，根据SAR图像收容面积，自动划定DEM提取的源像片范围，进行DEM数据提取，DEM数据提取的间隔设置要结合航空像片的摄影航高和扫描分辨率考虑，同时也要考虑到航摄相机的焦距因素，设扫描分辨率为s，航高为H，航摄相机焦距为f，则DEM数据提取间隔最小设置为(H*5)/(f*s)米。

6.如权利要求5所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述航空像片DEM数据提取模块中，DEM数据进行粗差剔除包括：采用基于坡度信息的格网数据粗差处理方法，对DEM粗数据进行粗差检测处理；而后采用基于移动曲面拟合方法对DEM数据进行内插处理，生成规则格网型DEM数据文件。

7.如权利要求6所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：在粗差检测中，计算待检测点周围24个点的坡度和坡度变化率，并建立坡度多项式曲面和坡度变化率曲面，当待检测点坡度和坡度变化率到曲面的距离均同时超过一定阈值，则视该点需要剔除，并用DEM曲面拟合值来代替当前的粗差值；在DEM数据内插过程中，采用内插位置周围至少7个点构建内插拟合曲面，求解内插点的高程值，当该点处理完毕，移动到下一个位置，按照规则依次进行内插。

8.如权利要求6所述的无人机载SAR图像正射纠正装置，其特征在于：所述SAR图像正射纠正模块中，SAR图像正射纠正包括：首先，依据纠正数学模型，利用地面控制点以及SAR技术参数进行定向参数解算；其次，进行逐点坐标映射，设正射图像上任意一点p的坐标为(X′，Y′)，由正射图像左下角图廓点地面坐标(X₀，Y₀)与正射图像比例尺分母M计算p点对应的地面坐标(X_p，Y_p)，计算地面点坐标，进而依据纠正模型，由p(X，Y，Z)计算出SAR图像像点坐标p(x，y)，其中Z是P点的高程，由DEM内插求得，DEM数据为经过粗差检测和内插处理后的数据；再次，灰度内插，由于所得的像点坐标不一定落在像元素中心，为此必须进行灰度内插，综合计算量和内插精度，采用双线性内插，求得像点p的灰度值g(x，y)；最后，灰度赋值，将像点p的灰度赋值给纠正后像元素，依次对每个纠正像元素完成上述运算，即能获得SAR正射图像。