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星载雷达影像配准方法的研究与实现

刘方坚  
【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。


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