[发明专利]一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法

说明书

本发明公开了一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法，具体包括原始数据采集、任一角反射器点预测、初始角反射器点的目视判读、计算坐标偏移量、几何定标参数求解、补偿更新RD模型、预测其余角反射器点像方坐标、搜索最大像素值点、角反射器点精确拟合。本发明无需人工选取所有角反射器点，只根据任意一个角反射器点在SAR影像上的像素坐标与利用严密成像几何模型反算的像素坐标存在的坐标偏移量，进行系统几何误差补偿，就能实现SAR影像上的角反射器点的自动提取，减少了人为误差，大大提升了工作效率；同时本发明基于像元细分的质心法，利用插值函数进行图像灰度拟合，从而实现亚像素级角反射器点提取。

技术领域

本发明属于遥感图像特征点提取领域，尤其涉及一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法。

背景技术

角反射器点作为已知地面控制点，时常应用于星载SAR几何定标、SAR影像几何校正等相关方面。近年来，关于SAR卫星的应用越来越广泛，所以对于SAR影像上角反射器的高精度提取研究也有着非常重要的意义。在SAR影像中自动提取角反射器点，可以解决人工选点工作量大、人工提取效率低、人工选取人为误差大等一系列问题。

目前，国内外一般将角反射器作为In-SAR技术的一部分，应用于地表形变监测，而涉及角反射器自动提取的研究较少。现有的SAR影像上角反射器提取方法中，薛笑荣等人基于模拟SAR影像，利用SAR影像上的行列号与模拟SAR影像经纬度的关系，完成角反射器在SAR影像的初步估计，再通过模式匹配的方法获取角反射器点像素坐标，这种方法在实际角反射器提取中，只能检测到角反射器对应的影像位置，没有提及检测的精度；唐新明等人通过构建SAR严密几何模型得到角反射器初始像素坐标，并利用最大振幅法得到角反射器像素级坐标，经傅里叶变换后再进行干涉参数测量校验，获得角反射器点子像素级坐标，这种方法虽然实现了角反射器点子像素级自动提取，但是在傅里叶变换中，对于信号特征保留计算量大，解算效率低；范景辉等人利用搜索最大幅度值定位角反射器像素，但由于角反射器散射幅度受背景影响大，加之聚焦性差，会使复杂背景条件下的角反射器出现定位偏差；张桂芳等人通过构建SAR严密几何模型得到角反射器初始像素坐标，再对比分析角反射器强度、相关性和光谱离散指数等不同参数定位出的角反射器像素位置及其对应的相位信息，结果表明角反射器相关性聚焦性好，相关性参数能准确定位角反射器的像素位置，对应的相位值比其他参数定位得到的相位值相对稳定，但是其定位精度只能达到像素级；赵瑞山等人根据角反射器点在SAR影像上的成像特性，基于人工判读和质心算法提出了一种半自动高精度角反射器点提取方法，这种方法虽然是实现了子像素级角反射器点提取，但是不能实现自动化的点提取。

综上，针对角反射器在SAR影像中自动提取方式少，精度低等问题，本发明基于严密成像几何定位模型反算的像素坐标与控制点在SAR影像上的真实像素坐标存在的偏移量，利用星载SAR几何定标理论，反算几何定标参数，并补偿更新RD模型，再利用像素细分的质心法拟合角反射器高精度像点坐标，提出一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法，为人工选点工作量大、人工提取效率低、人工选取人为误差大等问题提供一种解决方案。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法，包括原始数据采集、任一角反射器点预测、初始角反射器点的目视判读、计算坐标偏移量、几何定标参数求解、补偿更新RD模型、预测其余角反射器点像方坐标、搜索最大像素值点、角反射器点精确拟合，实现SAR影像上角反射器点的高精度自动提取。成果可应用于几何定标、几何校正等几何应用领域。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于系统几何误差补偿的角反射器点自动提取方法包括以下步骤：

S1：原始数据获取：主要包括地面角反射器点的地理坐标、星地同步观测的SAR影像及成像辅助参数文件；