[发明专利]一种非均匀采样综合孔径辐射计的图像反演方法

说明书

技术领域

本发明属于微波遥感及探测技术领域，更具体地，涉及一种非均匀采样综合孔径辐射计的图像反演方法。

背景技术

综合孔径辐射计利用多个离散的小天线合成等效的大天线孔径，采用稀疏阵列排布，减少天线的质量和体积，可提高被动微波遥感的空间分辨率。但是这种优势是以系统结构和信号处理复杂度为代价的，特别是对于大型综合孔径系统如星载综合孔径辐射计，由于天线数目过多，系统结构和信号处理将非常复杂，此外庞大的数据量也是一个不可忽视的重要问题。除了系统结构复杂外，综合孔径辐射计的灵活度也非常受限，其阵列的大小、形状、阵元数目不能随意改变。这些因素都限制了系统性能的进一步提高。

非均匀采样综合孔径辐射计可以大幅减少系统的硬件复杂度，同时也可增强系统使用的灵活度。但是，非均匀采样综合孔径辐射计的反演问题没有得到较好的解决。传统的综合孔径辐射计反演方法都是针对均匀采样的，不能直接用来反演非均匀采样综合孔径辐射计。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种非均匀采样综合孔径辐射计图像反演方法，其目的在于快速，高效，精确地反演非均匀采样综合孔径辐射计的场景亮温分布图像，由此解决现有反演方法计算效率低，存储空间开销大的技术问题。

本发明提供了一种非均匀采样综合孔径辐射计的图像反演方法，包括下述步骤：

S1：根据天线单元的位置坐标计算与天线单元对应的空间频率域中的非均匀采样点的位置，并对天线单元两两做复相关运算获得与所述天线单元对应的非均匀采样点的可见度函数的值；

S2：根据非均匀采样点的位置将空间频率域分割成多个区域，并计算每个区域的面积；

S3：根据每个区域的面积对非均匀采样点的可见度函数的值进行离散卷积运算，获得均匀采样点的可见度函数的值；

S4：对所述均匀采样点的可见度函数的值进行傅里叶逆变换，获得观测空间的中间亮温分布图像；

S5：根据中间亮温分布图像和窗函数的傅里叶逆变换的结果获得修正场景亮温图像；

S6：根据修正场景亮温图像和观测场景亮温的倾斜因子的倒数获得观测场景亮温图像。

更进一步地，在步骤S1中，根据公式u＝(x_i-x_j)/λ和v＝(y_i-y_j)/λ计算非均匀采样点的位置(u，v)；(x_i，y_i)表示第i个天线单元的位置坐标，(x_j，y_j)表示第j个天线单元的位置坐标，λ为辐射计接收信号的波长。

更进一步地，在步骤S2中，每个区域中仅包含一个非均匀采样点且区域中所有点到该非均匀采样点的距离小于到其它任意采样点的距离。

更进一步地，在步骤S2中，根据多边形面积公式计算每个区域的面积。