[发明专利]一种多极化SAR简缩极化模式定标方法

摘要

本发明提出了一种多极化SAR简缩极化模式定标方法，该方法包括：定标场简缩极化SAR数据预处理和极化失真参量定标两部分。定标场简缩极化SAR数据预处理主要完成简缩极化SAR数据的辐射校正和法拉第(Faraday)旋转校正；极化失真参量定标利用常见的四种不同类型角反射器作为参考定标器，基于定标模型推导了简缩极化模式定标方法，即简缩极化模式极化失真参量标定方法。该方法可以精确地对极化失真参量进行标定，且定标算法不依赖于角反射器的绝对RCS值，可以有效避免不同角反射器RCS不一致引起的定标误差，算法稳健性好，实用性强。

主权项

1.一种多极化SAR简缩极化模式定标方法，其特征在于该方法的步骤包括：(1)布设定标设备；定标设备包括四种不同类型的角反射器，分别为三面角反射器、0°二面角反射器、22.5°二面角反射器和45°二面角反射器；四种角反射器布设在覆盖定标场的测绘带中心区域，四种角反射器互相之间的距离不小于100m；(2)卫星过境获取步骤(1)中布设有四种角反射器的定标场的简缩极化SAR图像；(3)对步骤(2)得到的定标场的简缩极化SAR图像进行辐射校正，所述的辐射校正包括天线方向图校正和距离功率衰减校正；所述的天线方向图校正方法为：步骤(2)得到的SAR图像中的每个像素点乘以该像素点对应的天线方向图的幅度值G(θ)的倒数，即所述的天线方向图是利用SAR辐射外定标测量获得的；所述的距离功率衰减校正方法为：步骤(2)得到的SAR图像中的每个像素点乘以其中R_i为距离向第i像素位置对应斜距，R_n为近距端斜距，c为光速，F_s为距离向采样频率，i为距离向像素位置，R₀为测绘带中心对应斜距；(4)在步骤(3)经过辐射校正后的定标场简缩极化SAR图像中提取四种不同类型角反射器的极化散射矩阵，其中三面角反射器的极化散射矩阵为0°二面角反射器的极化散射矩阵为22.5°二面角反射器的极化散射矩阵为45°二面角反射器的极化散射矩阵为其中，S_1RH表示三面角反射器RH通道图像对应值，S_2RH表示0°二面角反射器RH通道图像对应值，S_3RH表示22.5°二面角反射器RH通道图像对应值，S_4RH表示45°二面角反射器RH通道图像对应值；S1RV表示三面角反射器RV通道图像对应值，S2RV表示0°二面角反射器RV通道图像对应值，S3RV表示22.5°二面角反射器RV通道图像对应值，S4RV表示45°二面角反射器RV通道图像对应值；(5)利用步骤(4)提取的四种角反射器的极化散射矩阵进行接收通道幅相不平衡定标；所述的接收通道幅相不平衡定标方法为：令则所述的接收通道幅相不平衡f为：其中A＝P‑2K3NB＝Q+jNK3(K1+K2)C＝‑jM(K1+K2)+(K1‑K2)NM＝K2K4+j(K1+K2)(K4‑K3)/2‑1N＝j+(K1‑K2)(K3‑K4)/2‑jK2K4P＝(K3‑K4)[2+K3(K1‑K2)]Q＝M[2+K3(K1‑K2)]‑j(K1+K2)(K3‑K4)(6)利用步骤(5)获得的接收通道幅相不平衡f来对步骤(4)获得的四种不同类型角反射器的极化散射矩阵进行接收通道不平衡校正；校正方法为：对步骤(4)获得的四种不同类型角反射器的极化散射矩阵的左侧分别乘以矩阵(7)利用步骤(6)获得的经过接收通道不平衡校正后的四种不同类型角反射器的极化散射矩阵进行接收通道极化串扰定标和发射通道极化串扰定标；所述的接收通道极化串扰包括接收通道H极化到V极化的串扰δ1和接收通道V极化到H极化的串扰δ2，所述δ1和δ2的定标方法为：δ₁＝[K₁+K₂+j(K₂‑K₁)δ₂]/2，所述的发射通道极化串扰δc的定标方法为：δc＝(1‑X)/2其中，(8)根据步骤(5)获得的接收通道幅相不平衡f定标结果和步骤(7)获得的接收通道极化串扰δ1，δ2定标结果和发射通道极化串扰δc定标结果，对简缩极化SAR图像进行校正。