(2)针对传统干涉 SAR 影像配准方法易受噪声影响且无法实现全自动配准 的问题,提出一种基于多级匹配策略的干涉 SAR 影像自动配准新方法。该方法 首先利用尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)算法提取 SAR 影像上的特征点并完成特征点初始匹配,之后基于区域相关匹配 (Regional Correlation Matching, RCM)算法快速剔除相关性较低的匹配点对,最后采用点特 征松弛匹配算法进行匹配点对的二次提纯,最终完成 SAR 影像的精确匹配。
(3)分别选用三组不同不同波段、不同地形、不同分辨率条件下的数据进 行了实验。实验结果表明:即使影像时间间隔较长且噪声影响严重的情况下应用 该方法也可以实现干涉 SAR 影像的精确配准,且配准过程无需人工干预,从而 证明了该方法的稳健性。
1.3.2 实施方案
首先运用 GAMMA 软件对 SAR 数据进行预处理,得到主辅 SAR 影像对; 然后利用 SIFT 算法对 InSAR 影像进行粗匹配,因为通过 SIFT 算法匹配后会存 在误配点,利用区域相关匹配算法与点特征松弛匹配算法对误配点进行剔除,得 到正确的匹配点;最后通过建立多项式,求解偏移量,得到配准结果,最后利用 GAMMA 软件生成干涉图进行配准结果检验。技术流程图如图 1-1 所示:
InSAR 数据处理流程文献综述
1.3.3.创新点
提出了一种基于 SIFT 算法的干涉 SAR 影像自动配准新方法。该方法首先利 用 SIFT 算法提取 SAR 影像上的特征点并完成特征点初匹配,之后基于区域相关 算法快速剔除相关性较低的匹配点对,最后采用点特征松弛匹配算法进行匹配点 对的二次提纯,最终完成 SAR 影像的精确匹配。该方法无需任何先验卫星轨道 信息和外部 DEM,且整个配准过程为自动实现。结果证明这种方法可以满足不 同波长、不同分辨率、不同地形条件下 SAR 影像的高精度配准要求。
1.4 本章小结
本章前两节主要写了图像配准的研究背景与意义、图像配准的国内外研究现 状;第三节写的是本论文的研究内容、实施方案和创新点。
2 InSAR 技术配准方法
2.1 InSAR 技术概述
一般情况下合成孔径雷达的波段在 1~10GHz 之间,而且大气对波段的影响 也不大,所以不管在什么状态下,像白天黑夜、云雾雨雪等天气变化不会影响合 成孔径雷达的结果。简单来说,SAR 图像就是相当于高分辨率、大尺度的照片, 雷达就相当于拍摄照片的照相机。两者的不同在于 SAR 是斜视的,波段比较广; 而照相机是直视的,在可见光范围内。
在同一个传感器上对同一个区域进行两次成像操作,这两次虽然区域一样, 但成像时的角度、距离等条件不一致,得到这两幅图像的相干性,再对这两幅图 像进行求相位差操作,获得目标地区的地形信息,这就是 InSAR 技术。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com
InSAR 的优点是具有全天时、全天候、覆盖面广、高精度等特点。目前 InSAR
技术主要用于 DEM 提取和地震形变检测。
本文对 InSAR 图像配准主要使用的是基于 SIFT 算法的多级配准,具体方法 就是先对 SAR 图像进行进行 SIFT 算法处理,然后用区域相关和点特征松弛匹配 算法做进一步的匹配,最后用 GAMMA 软件完成干涉图和相干图进行配准分析, 得出结论。SIFT 算法、区域相关和点特征松弛匹配的具体步骤和原理将在本章 进行说明。