[发明专利]一种利用合成雷达图像精准定位热带气旋中心的方法及系统

权利要求书

1.一种利用合成雷达图像精准定位热带气旋中心的方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获得含有风条纹信息的合成孔径雷达图像，对所述图像进行辐射校正及几何校正；

S2、将所述合成雷达图像划分为若干个子图像并反演每个子图像中的风向；

S3、基于所述子图像中的风向实现所述合成雷达图像中热带气旋的粗定位；

S4、判断所述粗定位的中心是否处于所述合成雷达图像的内部，若否，将所述粗定位的中心作为所述热带气旋风向的中心；若是，执行步骤S5；

S5、以所述粗定位结果为中心，在所述合成雷达图像的基础上提取目标区域；

S6、将所述目标区域划分为若干个子区域并反演每个所述子区域的风向；

S7、基于所述子区域中的风向实现所述合成雷达图像中热带气旋的精定位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述子图像的中心为对合成雷达图像每行每列以Δp₁个像素为间隔确定的风向点，大小为ΔX×ΔY像元数目；所述子区域的中心为对目标区域每行每列以Δp₂个像素为间隔确定的风向点，大小为ΔX×ΔY像元数目。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

S31、设定一个(M+2A)×(N+2A)大小的搜索区域，该搜索区域的中心与大小为M×N像元数的合成雷达图像的中心重合；其中，A为在合成雷达图像的基础上向外扩展的像元数，M为合成雷达图像行数，N为合成雷达图像列数；

S32、以Δp₁个像素为间隔，在所述搜索区域上的每列每行分别确定a₁和b₁个搜索点，基于所述搜索点初始化生成a₁×b₁大小的第一统计矩阵，第一统计矩阵中各元素初始值为0；

S33、将补偿角在[-50°，10°]区间内以Δd°为间隔依次对所述子图像中反演得到的风向进行补偿，计算各子图像补偿后风向的垂线，得到组垂线；

S34、寻找垂线与每个搜索点所在列的交点，离交点最近的搜索点则认为被这条垂线经过；遍历搜索点，依次记录第一统计矩阵中各搜索点处被各组垂线经过的数目，得到个统计矩阵。

S35、选择所有第一统计矩阵中的最大值所在对应第一统计矩阵中的位置作为合成雷达图像中热带气旋的粗定位中心；若存在多个相同的最大值，则取其对应位置的平均值为粗定位中心。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S7具体为：

S71、将大小为m×n的目标区域向四周扩展B个像素以形成一个(m+2B)×(n+2B)大小的搜索区域；其中，m为行数，n为列数；

S72、以Δp₂个像素为间隔，在所述搜索区域上的每列每行分别确定a₂和b₂个搜索点，基于所述搜索点初始化生成a₂×b₂大小的第二统计矩阵；

S73、将补偿角在[-50°，10°]区间内以Δd°为间隔依次对所述子区域中反演得到的风向进行补偿，计算各子区域补偿后风向的垂线，得到组垂线；

S74、寻找垂线与每个搜索点所在列的交点，离交点最近的搜索点则认为被这条垂线经过；遍历搜索点，依次记录第二统计矩阵中各搜索点处被各组垂线经过的数目，得到个统计矩阵。

S75、选择所有第二统计矩阵中的最大值在对应第二统计矩阵中的位置作为热带气旋的精定位中心；若存在多个相同的最大值，则取其对应位置的平均值为粗定位中心。