星载雷达影像配准方法的研究与实现
【摘要】：合成孔径雷达干涉测量(InSAR)是目前SAR领域的研究热点之一,利用InSAR技术获取地表的高程信息和形变信息已经在地形测绘、地面沉降等多个领域得到了越来越广泛的关注。
在InSAR影像处理中,利用两景影像上各个像点的相位信息的差异来提取出地物的相对高度,处理过程可以分为干涉图生成、从干涉图生成DEM两大块。配准同一地区的两幅或多幅影像是指准确地提取不同影像在同一点的相位信息,是整个InSAR影像处理流程中一个重要的步骤。同时这一步骤处理结果对流程中的后续步骤起着关键的制约作用,通常要达到子像元的配准精度。
本文致力于第一部分(干涉图生成),在阐述国内外InSAR技术发展概况、分析InSAR技术原理的基础上,主要研究雷达影像的匹配处理,生成干涉条纹图。
本文首先简单介绍了雷达影像的特点和数据格式,并系统地分析了现有的InSAR影像配准算法的特点。首先根据卫星轨道参数进行粗匹配,确定一个大致偏移量,其精度大约在30个像元左右。然后在此基础之上进行像元级的粗配准,并对几种粗配准方法进行试验比较,最后采用相关系数法进行像元级的粗配准。在粗配准的基础上进行亚像元级的精配准,在精配准的论述的过程中,还综合分析介绍了几种插值算法,在进行试验比较之后最终采用最大频谱法进行雷达影像的精配准。在精配准确定若干控制点之后,得出坐标转换关系,进行辅图像重采样并最终生成干涉条纹图。
【关键词】：合成孔径雷达干涉测量(InSAR) 影像匹配 粗配准 精配准 干涉图 【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TN957.51
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2006.060170
【目录】：
- 1 绪论8-15
- 1.1 引言8-10
- 1.2 国内外研究概况10-14
- 1.3 研究意义14-15
- 2 雷达干涉测量基本原理15-23
- 2.1 InSAR基本原理15-17
- 2.2 SAR图像特点及数据格式17-20
- 2.2.1 雷达图像特点17-18
- 2.2.2 用于InSAR的SLC数据18-19
- 2.2.3 CEOS数据格式19-20
- 2.3 InSAR数据处理流程20-23
- 3 INSAR复数影像配准算法23-35
- 3.1 影像配准的评估24-25
- 3.2 配准算法介绍25-33
- 3.2.1 相干系数法26-27
- 3.2.2 相关系数法27-30
- 3.2.3 最大干涉频谱法30-31
- 3.2.4 相位差影像平均波动函数法31-32
- 3.2.5 相位差最小二乘法32-33
- 3.3 InSAR复数影像配准方法总结33-35
- 4 复数影像自动匹配的试验研究35-57
- 4.1 影像配准流程35-39
- 4.2 基于卫星轨道的影像粗配准39-40
- 4.3 像元级的影像粗配准40-45
- 4.4 基于亚像元级的影像精配准45-54
- 4.4.1 插值相关系数46-50
- 4.4.2 基于最大频谱的影像精配准50-53
- 4.4.3 二阶多项式的拟合53-54
- 4.5 辅影像重采样与干涉条纹图的生成54-56
- 4.6 本章小结56-57
- 5 总结与展望57-58
- 致谢58-59
- 参考文献59
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