多波段多極化SAR圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(SAR)是一種全天候、全天時的高分辨率微波遙感成像雷達(dá)，是現(xiàn)代軍事領(lǐng)域獲得戰(zhàn)場情報數(shù)據(jù)的一種重要手段。多波段多極化SAR可以獲得對同一場景的細(xì)節(jié)和特征具有不同描述的多波段、多極化SAR圖像，通過融合技術(shù)可以綜合不同波段、極化的SAR圖像的特點，有助于更全面的描述戰(zhàn)場的感興趣目標(biāo)特征信息，便于對所觀測的圖像進(jìn)行解譯和感興趣目標(biāo)的識別。但SAR圖像融合前，必須進(jìn)行配準(zhǔn)，以便各圖像能夠?qū)崿F(xiàn)像素間的對比和運(yùn)算。SAR圖像配準(zhǔn)是SA

2、R圖像融合的預(yù)處理過程，圖像配準(zhǔn)的性能直接關(guān)系到后續(xù)圖像融合的效果，是SAR圖像處理研究領(lǐng)域一個十分重要的研究內(nèi)容。同時，由于SAR圖像灰度分布的復(fù)雜性，SAR圖像配準(zhǔn)也是SAR圖像處理領(lǐng)域的難點。
　　 本文主要對多波段、多極化SAR圖像配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行了研究，針對同類、異類(同類指同一波段或同一極化方式圖像，異類指不同波段或極化方式圖像)SAR圖像的配準(zhǔn)分別提出了自己的改進(jìn)算法，給出了較完善的SAR圖像配準(zhǔn)核心算法庫和算法性能評

3、估指標(biāo)體系，并對核心算法進(jìn)行了性能評估，配準(zhǔn)核心算法都嵌入到課題組開發(fā)的SAR圖像融合平臺中。具體內(nèi)容包括：
　　 1.針對同類SAR圖像的配準(zhǔn)，為了提高匹配精度和匹配結(jié)果的穩(wěn)定性，提出了一種基于稀疏方位超圖的SAR圖像配準(zhǔn)方法。首先提取圖像的SIFT特征點為圖節(jié)點，采用最小生成樹方法獲取節(jié)點之間的主要連接關(guān)系，并用包含鄰近的節(jié)點與邊的三元組結(jié)構(gòu)定義超邊，計算超邊的方位角度信息，由此構(gòu)建稀疏方位超圖；然后，綜合方位信息與特征信

4、息構(gòu)建親近矩陣，并采用全局最優(yōu)匹配方法實現(xiàn)SAR圖像的精確配準(zhǔn)。
　　 2.對于異類SAR圖像的匹配，特別是大失配條件下的圖像配準(zhǔn)問題，提出了一種基于尺度預(yù)估的SAR圖像相位相關(guān)配準(zhǔn)算法，首先估計圖像間存在的尺度變化，然后在相位相關(guān)方法模型變換參數(shù)的計算過程中，利用最佳脈沖值的局部搜索來得到正確的模型變換參數(shù)，從而實現(xiàn)異類SAR圖像的配準(zhǔn)。
　　 3.從工程應(yīng)用出發(fā)構(gòu)建了較完善的配準(zhǔn)算法庫，囊括了經(jīng)典算法和自己提出的