[发明专利]一种Ku波段SAR基准图的制作方法

说明书

本发明是有关于一种Ku波段SAR基准图的制作方法，包括：确定需要制作的Ku波段SAR基准图的极化方式、入射角θ_Ku、入射频率、分辨率及区域范围；获取n景SAR图像及其入射角、入射频率；对n景SAR图像进行图像预处理，提取n景SAR图像的后向散射系数；确立n景SAR图像的后向散射系数转换至入射角为θ_Ku时的后向散射系数的转换公式；计算地物后向散射系数间的波段转换系数，并得到Ku波段的SAR基准图。本发明通过分析多波段SAR图像后向散射系数间的统计关系，提出了简单快速的，由多波段单极化SAR图像转换制作Ku波段基准图的方法，解决了现有基准图的制作和使用难点，并且基准图质量较高。

技术领域

本发明涉及一种合成孔径雷达(SAR)图像处理技术，特别是涉及一种Ku波段SAR基准图的制作方法。

背景技术

SAR基准图制作技术是国防科技中的一项重要内容，SAR景象匹配制导系统通过SAR系统获得地面目标区域的实时图像与预先存储的基准图相匹配，依据基准图的地理坐标获得当前地面目标区域精确的地理坐标，进而对飞行平台进行定位以提高飞行平台的制导性能。基准图的精确程度直接影响SAR景象匹配的精度，进而影响SAR景象匹配制导系统的性能。

基准图的制作方法主要包含三类:第一类是基于光学图像的制作方法，即直接使用光学图像或将光学图像转换成SAR图像进行基准图制作；第二类是基于SAR的电磁散射成像机理，建立不同地物散射模型，通过电磁模拟计算的方法实现SAR图像仿真，进而完成基准图的制作；第三类是基于单幅SAR图像的制作方法，即直接使用单幅SAR图像或将单幅SAR图像进行一定转换以得到基准图，如第201510299664.7号中国专利(授权公告号：CN104951796B)，基于X波段SAR图像进行Ku波段基准图的制作。

上述三类方法各有不足：第一类方法，由于光学图像与SAR图像在成像机理上的不同，导致制作的基准图质量不高，增加了后续匹配工作的难度；第二类方法，则需要大量先验辅助数据的支持，如目标区域的光学图像、星载SAR图像、高精度数字高程DEM数据、地形材质属性数据库、地表覆盖类型数据库、后向散射系数数据库及雷达成像系统参数、环境天气参数等，制作过程复杂，导致实际中较难实现；第三类方法简单快速，但目前基于单幅参考SAR图像的制作方法仍然需要借助地物分类图套用不同的转换关系，对SAR数据源及分类算法都提出了较高的要求。

由此可见，上述现有的SAR基准图的制作方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种简单、快速且质量较高的新SAR基准图的制作方法，实属当前本领域的重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Ku波段SAR基准图的制作方法，使其简单、快速且质量较高，从而克服现有的SAR基准图的制作方法的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种Ku波段SAR基准图的制作方法，其包括以下步骤：A.确定需要制作的Ku波段SAR基准图的极化方式、入射角θ_Ku、入射频率、分辨率及区域范围；B.获取与需要制作的Ku波段SAR基准图相同的qp极化方式下的n景SAR图像(波段分别为：B₁、B₂…B_i…B_n，n≥1且B_i≠Ku)及其入射角、入射频率；C.对n景SAR图像进行预处理并提取n景SAR图像的后向散射系数；D.确定n景SAR图像的后向散射系数转换至入射角为θ_Ku时的后向散射系数的转换公式；E.计算地物后向散射系数间的波段转换系数，并得到Ku波段的SAR基准图。

作为本发明的一种改进，所述的步骤C中所述的预处理包括将n景SAR图像进行几何校正、辐射定标，并裁剪至目标区域范围，统一重采样至目标分辨率。

所述的步骤D中所述转换依据余弦修正、朗伯余弦定律、物理散射模型、半经验散射模型或经验散射模型。