INSAR复影像配准方法

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1、InSAR复影像配准姓名：赵家乐内容摘要研究目的及意义国内外研究现状参考文献处理过程及结果分析复影像匹配基本思想一、研究目的及意义研究目的及意义INSAR是20世纪发展最为迅速、被认为具有最大应用潜力的新型遥感技术。它能够充分利用雷达回波所携带的相位信息准确获取地面的高程信息，进而建立DEM。复影像配准的质量优劣直接影响着生成干涉条纹的质量，进而影响提取DEM的精度，所以探索针对INSAR复影像的匹配方法，对于提高INSAR干涉条纹图的质量、改善可量测性，缩短数据处理周期等具有重要意义。目前多数星载SAR干涉测量是利用单一天线在近

2、平行的两个轨道上对同一地区进行重复观测来获取两幅复图像的,我们称之为重复轨道(或重复通过)干涉测量。由于两次成像之间天线的相对位置随着两个轨道之间的相对位置变化而变化，由此得到的两幅复图像之间的位置关系也是复杂多变的。同时，为了进行干涉测量两个轨道之间必须存在一段间距(称为基线距)。这就使得在轨完全平行的情况下，两幅复图像所对应的地面视场也是不一样的。鉴于上述复杂情况，有必要对星载SAR重复轨道干涉数据的精确配准问题进行深入研究。一、研究目的及意义内容摘要国内外研究现状研究目的及意义参考文献处理过程及结果分析复影像匹配基本思想二、

3、国内外研究现状配准技术发展历史及现状Gabriel和Gold(Gabriel1968)在处理SIR-B时提出的最大干涉频谱法是在频率域中得到二维频谱并找到其最大的峰值进行配准，其算法比较复杂，但匹配精度很高在90年代，Q.Lin和Vesecky给出了一种新的利用平均扰动函数的配准方法。90年代末，Scheiber和Moreira给出了另一种图像配准方法——频谱差异法。目前国内外很多关于InSAR影像的配准方法基本上是在确定控制点的基础上，以控制点拟合多项式，并对待配准数据进行重新组织，或者说将其数据进行坐标转换和数据重采样，来实现

4、配准。内容摘要研究目的及意义国内外研究现状参考文献处理过程及结果分析复影像匹配基本思想什么是复影像配准？三、复影像配准基本思想我们以重复轨道干涉测量为例,由于两次航过分别独立进行,成像结果中像素对应的地面样点很难重合,经常是一次成像的地面样点,插在另一次的样点之间。另外,两次航过的成像几何差别,使地面与各航过的斜平面的夹角不同,致使两个航过成像的地面样点点距不同,两次成像的像素对应的地面离散样点从根本上不可能完全重合，欲使其重合,就必须要进行某种处理,这一处理就是复影像配准配准的基本原则三、复影像配准基本思想配准目的是使两幅复图像

5、中同一位置的像素对应地面上的同一回波点，得到的干涉相位具有较高的信噪比。其关键在于确定两幅复图像之间匹配位置的相对偏移量，然后对其中的一幅复图像进行重采样，从而完成两幅复图像之间的配准。整个干涉复图像的配准可以分为三个步骤：1)粗配准；2)像元级配准；3)亚像元级配准。配准的基本特点三、复影像配准基本思想SAR影像由于斑点，噪声的影响,使得不论人工配准还是自动配准都比光学影像之间的配准困难得多。在InSAR数据处理中,复影像配准要求的精度高。INSAR数据中相位信息对位置变化是非常敏感的,高精度的影像配准是准确测定干涉相位信息的基

6、础。InSAR复影像配准的数据计算量大。SAR影像上的特征不明显。复影像配准的常用算法三、复影像配准基本思想常用的配准方法主要有：相关系数法，相干系数法，最大频谱法，最小平均波动函数法，相位差最小二乘法等。内容摘要处理过程及结果分析研究目的及意义国内外研究现状参考文献复影像匹配基本思想数据选取——试验数据为ERS一1/2卫星数据四、处理过程及结果分析主要步骤四、处理过程及结果分析InSAR复影像对的配准过程主要分为三个步骤：步骤1：利用卫星轨道参数进行粗配准，配准精度大约为30个像元。步骤2：基于窗口匹配的像元级配准。配准精度大约

7、为1个像元步骤3：亚像元级配准。亚像元级的配准方法与像元级的配准类似，可以在空间域或流程图四、处理过程及结果分析主影像距离向预滤波（粗）方位向滤波基于卫星轨道粗配准像元级配准亚像元级配准辅图像重采样辅影像方位向滤波距离向预滤波（细）干涉条纹生成与相干系数计算四、处理过程及结果分析图4.1主图像能量图（距离向5视）图4.2辅图像能量图（距离向5视）四、处理过程及结果分析处理过程——1.干涉复影像数据准备试验中的ERS一1/2卫星数据采用的是卫星图像的传统格式CEOS格式。试验区域大小分别为512x512像素和448x448像素。四、

8、处理过程及结果分析处理过程——2.参考点的确定试验处理中采用的方法是“控制点”法,因此选择并高精度的保证参考点的匹配的精度是非常关键的“在试验中采用参考点确定格网进行局部拟合重采样的策略”采用不同的格网间格大小进行试验。四、处理过程及结果分析abc