[发明专利]基于多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿方法

说明书

一种基于多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿方法，包括以下步骤：基于控制点精化通用模型定位模型的信息，实现多视角SAR图像之间配准；基于物方投影关系分析像方观测信息采样率；以所述像方观测信息采样率作为依据，判断最佳物方采样区域对应的待处理图像，取所述待处理图像的像元值作为处理后影像相应位置的像元值，实现多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿。本发明采用通用定位模型通过分析观测信息采样率判断影像叠掩区域的信息丢失程度，不依赖SAR传感器成像参数信息，处理过程具有通用性，可以广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达技术领域，尤其涉及一种基于多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿方法。

背景技术

合成孔径雷达(SAR，Synthetic Aperture Radar)是一种主动式对地观测成像雷达系统，可以全天时、全天候对地实施观测、并具有一定的地表穿透能力，SAR系统在灾害监测、环境监测、海洋监测、资源勘查、农作物估产、测绘和军事等方面的应用上具有独特的优势，目前已成为高分辨率对地观测和全球资源管理的重要手段之一。

不同于光学传感器采用的共线方程成像方式，SAR传感器采用距离多普勒斜距成像方式，这就导致SAR图像在地区起伏区域受观测角度影响存在透视收缩、叠掩、阴影等信息损失问题。常规的单幅地形纠正方法通过物方坐标投影和插值处理，可以修正地形起伏引起的透视收缩问题。为了解决地形起伏引起的叠掩和阴影问题，目标比较有效的是基于双视向信息补偿的方法。该方法利用雷达卫星升轨与降轨影像获取地区起伏目标两侧数据，基于卫星成像参数(包括轨道参数、分辨率、斜距、多普勒频率等)和RD定位模型分别生成升降轨影像叠掩和阴影掩模影像，用一幅影像上对应正常区域的像元值补偿另外一幅影像的叠掩和阴影区域。该技术主要包括如下几个步骤：1、获取升降轨准同步双视向成像影像数据；2、基于成像参数通过模拟正射校正方法分别对升降轨影像进行正射校正，并生成叠掩和阴影掩模影像；3、基于RD定位模型和投影角因子方法修正透视收缩引起的后向散射系数失真；4、基于地理坐标将双视向SAR影像进行配准叠加，用其中一幅影像上对应正常区域的像元值来补偿另外一幅影像上发生叠掩和阴影的区域。

在实现本发明的过程中，申请人发现上述现有技术存在如下技术缺陷：

(1)基于RD定位模型生成叠掩区域掩模影像的处理过程复杂，需要SAR传感器的成像参数信息，但是不同SAR传感器的成像参数不同，且SAR传感器的成像参数信息不易获得，处理方法无法广泛应用。

(2)基于双视向信息补偿的方法需要使用升降轨准同时获取的双视向影像，对信息补偿处理使用数据有严格要求，适用范围有限。

(3)基于叠掩区域掩模区域提取的方式，无法区分叠掩区域的信息丢失程度，只能基于固定阈值判断是否叠掩，在待处理影像都发生叠掩的区域，则无法进行优化处理。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿方法，以期部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一方面，提供了一种基于多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿方法，包括以下步骤：

基于控制点精化通用模型定位模型的信息，实现多视角SAR图像之间配准；

基于物方投影关系分析像方观测信息采样率；

以所述像方观测信息采样率作为依据，判断最佳物方采样区域对应的待处理图像，取所述待处理图像的像元值作为处理后影像相应位置的像元值，实现多视角观测SAR数据采样分析的叠掩信息补偿。

其中，所述通用模型定位模型包括有理多项式系数模型、多项式模型和仿射变换模型。

其中，所述通用模型定位模型采用有理多项式系数模型时，原始数据像面坐标与地面三维坐标的关系如下：