[发明专利]基于相干系数线性度最优的极化干涉SAR图像配准方法

摘要

本发明涉及一种基于相干系数线性度最优的极化干涉SAR图像配准方法，属于雷达信号处理技术领域。通过利用各极化通道相干系数的线性度与图像配准偏差之间的函数关系，将使相干系数线性度最优的图像偏移量作为图像配准量。由于充分利用了目标的干涉和极化信息，对于体散射较为严重且后向散射均匀的植被覆盖区具有较高的图像配准精度，有效的解决了传统图像配准方法在处理植被覆盖区的极化干涉SAR图像时存在的配准误差大、精度低的问题。

主权项

1.基于相干系数线性度最优的极化干涉SAR图像配准方法，包括以下步骤：步骤一、根据主、从阵元HH极化图像、HV极化图像和VV极化图像，得到主阵元HH+VV极化图像和HH-VV极化图像，以及从阵元插值后的HH极化图像、HV极化图像、VV极化图像、HH+VV极化图像和HH-VV极化图像；方法如下：首先，根据干涉SAR的几何关系，得到主从阵元图像偏移量初值ρ₀：其中，H为主阵元距地面的高度，θ为主天线波束中心下视角，B_⊥为垂直基线，B_P为平行基线，δ_r为斜距像素间隔；然后，根据图像偏移量初值ρ₀和预设的估计偏差ρ_ε，设定图像偏移量搜索区间为[ρ₀-ρ_ε，ρ₀+ρ_ε]，即ρ∈[ρ₀-ρ_ε，ρ₀+ρ_ε]；之后，以主阵元各极化图像S_1HH，S_1HV，S_1VV为参考，依次根据所述搜索区间[ρ₀-ρ_ε，ρ₀+ρ_ε]内的所有像素偏移量ρ对从阵元各极化图像S_2HH，S_2HV，S_2VV进行插值，得到从阵元插值后的HH极化图像、HV极化图像和VV极化图像，用符号S′_2HH(ρ)，S′_2HV(ρ)，S′_2VV(ρ)表示；最后，获取主从阵元HH+VV极化图像和HH-VV极化图像，用符号S_1HHpVV，S_1HHmVV，S′_2HHpVV(ρ)，S′_2HHmVV(ρ)表示：S_1HHpVV＝S_1HH+S_1VV    (2)S_1HHmVV＝S_1HH-S_1VV    (3)S′_2HHpVV(ρ)＝S′_2HH(ρ)+S′_2VV(ρ)(4)S′_2HHmVV(ρ)＝S′_2HH(ρ)-S′_2VV(ρ)(5)步骤二、利用步骤一得到的主从阵元HH极化图像、HV极化图像、VV极化图像、HH+VV极化图像和HH-VV极化图像，获取像素偏移量ρ对应的相干系数测量值和拟合值之间的欧几里德距离，具体如下：首先，利用步骤一得到的主从阵元HH极化图像、HV极化图像、VV极化图像、HH+VV极化图像和HH-VV极化图像，获取各极化方式同名像素的相干系数 测量值，用符号γ_ij(ρ)，ij＝HH，HV，VV，HHmVV，HHpVV表示：其中，<·>是数学期望算子；然后，对同名像素的相干系数测量值在复平面上进行最小二乘直线拟合，得到各极化相干系数拟合值，用符号ij＝HH，HV，VV，HHmVV，HHpVV表示；最后，获取像素偏移量ρ对应的相干系数测量值和拟合值之间的欧几里德距离L(ρ)：步骤三、利用步骤二得到的结果，获取所有相干系数测量值和拟合值之间的欧几里德距离的最小值，并将其对应的像素偏移量ρ作为主从阵元图像偏移量的估计值根据上式即可得到基于相干系数线性度最优的极化干涉SAR图像偏移量估计值。