合成孔徑雷達(dá)圖像增強(qiáng)與配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)自誕生以來，發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，在軍事偵察、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地質(zhì)普查等方面發(fā)揮著巨大的作用，同時(shí)合成孔徑雷達(dá)圖像能較好的反應(yīng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)信息，相較光學(xué)成像而言，能夠?qū)崿F(xiàn)全天時(shí)、全天候工作。但是由于合成孔徑雷達(dá)是相干成像，一定程度上所成的圖像不符合人們已有的光學(xué)圖像先驗(yàn)知識(shí)，針對(duì)SAR圖像的特點(diǎn)，本文在綜合分析應(yīng)用需求后，主要研究了合成孔徑雷達(dá)圖像偽彩色增強(qiáng)和SAR圖像與光學(xué)圖像之間的異源配準(zhǔn)。
　　本文的研究工作主要有以下三個(gè)方

2、面：
　　(1)本文首先系統(tǒng)研究了合成孔徑雷達(dá)圖像的增強(qiáng)和配準(zhǔn)方法。對(duì)于偽彩色增強(qiáng)，本文分析了傳統(tǒng)方法和本文所用方法的異同，并且做了相關(guān)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。通過分析基于極化矩陣分解各算法的優(yōu)劣，選取了Freeman分解實(shí)現(xiàn)圖像偽彩色增強(qiáng)。對(duì)于配準(zhǔn)，考慮到算法的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性需求，并結(jié)合本文所用大場(chǎng)景數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，選擇了SIFT算法。
　　(2)在進(jìn)行基于Freeman分解的SAR偽彩色增強(qiáng)時(shí)，通過對(duì)相干矩陣分解后的二次散射功率和面散射功

3、率進(jìn)行分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，圖像部分像素點(diǎn)的功率為負(fù)。在對(duì)分解公式和算法提出背景兩方面進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，共找出四個(gè)可能的原因。通過采取去定向、分離螺旋散射分量、體散射模型修正以及加入功率約束條件，消除了負(fù)功率情況，較好實(shí)現(xiàn)了圖像的偽彩色增強(qiáng)。
　　(3)因?yàn)槌上駲C(jī)制的差異，SIFT算法提取的特征點(diǎn)對(duì)存在誤匹配較多的情況。針對(duì)此種情況，本文采用了空間約束條件進(jìn)行點(diǎn)對(duì)初始篩選，然后使用 RANSAC算法求取變換矩陣，得到配準(zhǔn)的結(jié)果圖。另外針對(duì)本