基于地形辅助的无人机载InSAR图像分区配准方法

TN959.3; 小型化、轻量化的无人机(UAV)为合成孔径雷达(SAR)提供了更加灵活、机动的观测平台,无人机载干涉SAR(InSAR)逐步应用于干涉测量领域.无人机小而轻,易受气流扰动的影响,采用多航过模式进行干涉测量时,飞行航迹非线性且不平行.非线性、不平行的飞行轨迹导致两幅图像之间存在几何畸变.在复杂地形条件下,无人机载InSAR的干涉图像对之间的偏移量大且具有明显的空变特性,给图像配准带来了很大的技术挑战,常规的基于多项式拟合的配准方法不再适用.该文提出了一种利用地形辅助分区的图像配准方法.首先基于航迹信息生成高程门限,利用外部地形对测量区域进行图像分区处理,然后对区域内的偏移量构建...

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Published in雷达学报 Vol. 13; no. 1; pp. 116 - 133
Main Authors 谢鑫, 邓云开, 杨志军, 田卫明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京理工大学前沿技术研究院 济南 250300 2024
北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所 北京 100081%北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所 北京 100081
嵌入式实时信息处理技术北京市重点实验室 北京 100081%北京理工大学重庆创新中心 重庆 401120%北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所 北京 100081
Subjects
多项式模型
图像分区
Image registration
Polynomial model
Complex topography
Image partition
图像配准
复杂地形
无人机载干涉合成孔径雷达
Unmanned Aerial Vehicle Interferometric Synthetic Aperture Radar(UAV InSAR)
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ISSN2095-283X
DOI10.12000/JR23182

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Summary:TN959.3; 小型化、轻量化的无人机(UAV)为合成孔径雷达(SAR)提供了更加灵活、机动的观测平台,无人机载干涉SAR(InSAR)逐步应用于干涉测量领域.无人机小而轻,易受气流扰动的影响,采用多航过模式进行干涉测量时,飞行航迹非线性且不平行.非线性、不平行的飞行轨迹导致两幅图像之间存在几何畸变.在复杂地形条件下,无人机载InSAR的干涉图像对之间的偏移量大且具有明显的空变特性,给图像配准带来了很大的技术挑战,常规的基于多项式拟合的配准方法不再适用.该文提出了一种利用地形辅助分区的图像配准方法.首先基于航迹信息生成高程门限,利用外部地形对测量区域进行图像分区处理,然后对区域内的偏移量构建多项式变换模型,对各区域边界处的偏移量施加约束,并进行联合求解,最后获得连续的全局偏移量拟合面,通过对辅图像进行重采样实现精配准.基于P波段无人机载InSAR获取的实测数据,初步验证了该方法的有效性.
ISSN:2095-283X
DOI:10.12000/JR23182