一种基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114236544A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202210164276.8(22)申请日2022.02.23(71)申请人中国科学院空天信息创新研究院地址100190北京市海淀区北四环西路19号(72)发明人冯珊珊林赟李光祚胡玉新洪文(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人周天宇(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)G06T7/10(2017.01)G06T7/33(2017.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法及装置(57)摘要本公开提供了一种基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，包括：获取SAR升轨图像和降轨图像；根据升轨图像和降轨图像对应的成像几何，得到升轨图像中第一场景中心点与降轨图像中第二场景中心点的尺度因子；将升轨图像和降轨图像分别进行特征提取、图像分割、二值化及形态学处理，分别得到升轨图像的轮廓特征和降轨图像的轮廓特征；将升轨图像的轮廓特征与降轨图像的轮廓特征进行特征匹配，得到升轨图像与降轨图像的特征偏移量；根据尺度因子及特征偏移量，得到地物目标的三维成像图。本公开还提供了一种基于升降轨几何匹配的星载SAR三维成像装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品。CN114236544ACN114236544A权利要求书1/2页1.一种基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，包括：获取星载SAR的升轨图像和降轨图像；根据所述升轨图像和所述降轨图像分别对应的成像几何，得到所述升轨图像中第一场景中心点与所述降轨图像中第二场景中心点的尺度因子；其中，所述尺度因子表征所述第一场景中心点与所述第二场景中心点间的偏移量与地物目标高度间的关系；将所述升轨图像和所述降轨图像分别进行特征提取及图像分割处理，得到图像分割后的所述升轨图像和所述降轨图像；对图像分割后的所述升轨图像和所述降轨图像进行二值化及形态学处理，分别得到所述升轨图像的轮廓特征和所述降轨图像的轮廓特征；将所述升轨图像的轮廓特征与所述降轨图像的轮廓特征进行特征匹配，得到所述升轨图像与所述降轨图像的特征偏移量；根据所述尺度因子及所述特征偏移量，得到所述地物目标的三维成像图。2.根据权利要求1所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述将所述升轨图像的轮廓特征与所述降轨图像的轮廓特征进行特征匹配，得到所述升轨图像与所述降轨图像的特征偏移量，包括：提取所述升轨图像的轮廓特征与所述降轨图像的轮廓特征中部分轮廓特征的最小外接矩形；将所述升轨图像或所述降轨图像作为参考图像，则将另一幅图中的每个最小外接矩形与参考图像进行特征匹配；根据特征匹配结果，得到所述升轨图像与所述降轨图像的特征偏移量。3.根据权利要求2所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述根据特征匹配结果，得到所述升轨图像与所述降轨图像的特征偏移量，包括：将所述每个最小外接矩形与参考图像中的最小外接矩形进行一一匹配计算对应的互相关系数，并选取最大的互相关系数所对应的所述参考图像中的最小外接矩形作为匹配矩形；计算所述每个最小外接矩形与其匹配矩形间的特征偏移量，得到所述升轨图像与所述降轨图像的特征偏移量。4.根据权利要求1所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述根据所述升轨图像和所述降轨图像分别对应的成像几何，得到所述升轨图像中第一场景中心点与所述降轨图像中第二场景中心点的尺度因子，包括：在星载SAR升降轨的成像几何中，得到所述升轨图像中第一场景中心点与所述降轨图像中第二场景中心点的尺度因子。5.根据权利要求1所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述对所述升轨图像和所述降轨图像分别进行特征提取，包括：利用图像矩对所述升轨图像和所述降轨图像分别进行特征提取。6.根据权利要求3所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述尺度因子满足以下关系：2CN114236544A权利要求书2/2页其中，与分别表示升轨星载SAR成像几何和降轨星载SAR成像几何的入射角，分别表示升轨星载SAR成像几何和降轨星载SAR成像几何方位角。7.根据权利要求3所述的基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像方法，其特征在于，所述互相关系数满足以下关系：其中，n表示每个最小外接矩形中的像素点个数，n取值为0、1、2、3、…，与分别表示所述升轨图像与所述降轨图像的幅度信息，与分别表示所述升轨图像与所述降轨图像的平均幅度信息。8.一种基于几何匹配的升降轨星载SAR三维成像装置，其特征在于，包括：图像获取模块，用于获取星载S