[发明专利]一种合成孔径雷达辐射定标方法及装置

说明书

本发明提供一种合成孔径雷达辐射定标方法及装置，涉及雷达定标技术领域，该方法包括以下步骤：选取待定标合成孔径雷达载荷图像的对应的参考图像；验证参考图像是否满足第一成像场景，若满足第一成像场景条件，得到验证后的参考图像；将验证后的参考图像与待定标合成孔径雷达载荷图像进行配准；根据验证后的参考图像，反演得到地表参数，并根据地表参数和待定标合成孔径雷达载荷图像，得到待定标合成孔径雷达载荷图像的后向散射系数；根据后向散射系数，得到绝对辐射定标系数，完成辐射定标，本发明实现省略了摆放参考设备的外定标试验流程，扩大了分布目标标准参考范围，实现定标系数的常态化监控，并保证定标系数的常态化监控。

技术领域

本发明涉及雷达定标技术领域，尤其涉及一种合成孔径雷达辐射定标方法及装置。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)被广泛的应用于勘探、环境监测、水土监测等重要领域。SAR技术独特的成像方式使其在与光学、红外以及远红外等其它传感器相比下，能够无视大气、光照的影响，从而实现全天候、多角度的对地拍摄和侦查任务。因此借助SAR图像的特点，能够克服很多地形、光照和天气条件的干扰。即使是地面树丛的相互遮挡，也能够在一定程度上得到缓解，因此在地物勘探等诸多领域都有广泛的利用价值。但是SAR数据无法直接获取地物参数，需要通过辐射定标进行数据转换处理。

SAR辐射定标是地表物理参数(如土壤湿度、生物量)定量化获取中不可或缺的步骤，SAR辐射定标建立SAR图像数字量化值和地物后向散射系数值之间的关系，对于SAR数据所包含的地物目标特征和电磁信息的量化提取、精准解译具有重要意义。SAR辐射定标是观测目标物理特征的重要前端处理、是对端到端系统性能的处理，同时建立图像与地物后向散射系数的精确关系。绝对辐射定标系数是联系合成孔径雷达图像像素灰度值与目标实际后向散射面积或系数的关键参数，该参数的精确解算是合成孔径雷达定标中的重要步骤。

请参阅图1所示，现有的SAR绝对辐射定标方法一般是通过单点稳定、后向散射面积真值已知的点目标(有限数量定标场布设的人工定标器)或者是后向散射系数不随雷达入射角度变化的均匀热带雨林目标。这些方法在很大程度上受限于卫星重访周期，在定标时效性上有很大不足；通过点目标法进行绝对辐射定标，需要铺设大量人工定标器。人工定标器的研制、运输、安装、长期野外运行维护等工作的人力物力耗费极大且重访周期长；通过均匀热带雨林进行定标的方法受限于热带雨林自然场景数量有限、存在地理空间的限制，只能隔一段时间定标一次。这些因素都极大地限制了定标的时效性。

因此，一种在保证时效性的基础上能够减少实验过程中所耗费的人力物力的SAR定标的需求是目前业界亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明提供一种合成孔径雷达辐射定标方法及装置，用以解决现有技术中定标过程人力物力耗费极大且时效性无法保证的缺陷，实现省略了摆放参考设备的外定标试验流程，扩大了分布目标标准参考范围，实现定标系数的常态化监控，并保证定标系数的常态化监控。

本发明提供一种合成孔径雷达辐射定标方法，包括以下步骤：

选取待定标合成孔径雷达载荷图像的对应的参考图像；其中，所述参考图像与所述合成孔径雷达载荷图像的空间分辨率比例在第一选取阈值内；

验证参考图像是否满足第一成像场景，若满足所述第一成像场景条件，得到验证后的参考图像；

将验证后的参考图像与待定标合成孔径雷达载荷图像进行配准，将验证后的参考图像的几何关系与分辨率转换至与待定标合成孔径雷达载荷图像一致；

根据验证后的参考图像，反演得到地表参数，并根据所述地表参数和待定标合成孔径雷达载荷图像，得到待定标合成孔径雷达载荷图像的后向散射系数；

根据所述后向散射系数，得到绝对辐射定标系数，完成辐射定标。