[发明专利]一种线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)景象匹配参考图制作领域，特别是涉及一种线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图制作方法。

背景技术

由于SAR上的传感器具有全天时全天候成像能力，已经成为先进飞行器末制导系统必备传感器。飞行器在航行过程中将传感器获得的图像与参考图进行匹配，进而完成定向和导航。在景象匹配过程中，参考图的制作非常关键，决定了飞行器制导的精度。在景象匹配过程中，场景中线状目标为匹配提供了最为稳定的特征。然而SAR主动侧视成像特性导致线状目标具有明显的方向特性，即线状目标的显著性随着传感器成像方位的变化而变化。因此，需要明确线状目标的散射特性，有效模拟线状目标全方位角度的图像特征，以满足SAR景象匹配参考图的制作。

目前，国内外在SAR景象匹配参考图制作方面开展了大量的研究，并形成了相应的方法，例如美国SAIC公司的RADSIM系统。常用的SAR径向匹配参考图制作方法包括基于卫星SAR影像的SAR景象匹配参考图制作方法和基于光学图像的SAR景象匹配参考图制作方法。

基于卫星SAR影像的SAR景象匹配参考图制作方法的主要步骤为：分别在正射SAR影像中提取线特征和区域特征，得到二值线特征图和二值区域特征图，再将两特征图合并得到雷达景象匹配特征参考图。该方法的缺点是尚未考虑线状目标的成像方位角问题，只能生成与基准图像相同的参考图，其结果不具有实用性。

基于光学图像的SAR景象匹配参考图制作方法由美国Leidos公司研制开发，并集成到RADSIM系统。该方法利用高分辨率可见光图像分割获得地面目标类型数据，基于地物目标电磁散射特性数据和数字地形模型(DTM)仿真对应场景下的SAR图像。该方法的缺点是尚未考虑线状目标的成像方位角问题，不能模拟不同成像方位角下的线状目标SAR图像特征。

由此可见，上述现有的SAR景象匹配参考图制备技术在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创造一种实用性强，可结合线状目标SAR图像的散射特性的线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图制作方法,实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图制作方法，使其基于线状目标的成像方位特性，形成一套线状目标全方位角度后向散射系数的模拟方法，并且基于线状目标的散射特性，通过引入基准SAR图像和线状目标专题图，能够生成场景内线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种线状目标全方位角度SAR景象匹配参考图制作方法，包括以下步骤：A.基于线状目标专题图计算各线条上各点的方向；B.根据所得方向和基准SAR图像的方位计算各线条上各点的参考方位角；C.根据参考方位角计算各线条上各点在全方位角度下的模拟方位角；D.计算模拟方位角的后向散射系数模拟值；E.并生成全方位角度参考图。

作为本发明的一种改进，所述步骤A的线状目标专题图中包含N_l个线条，线条i可以表示为点集合P_i＝{p_i,j(x_i,j,y_i,j)|j＝1…N_Li}，N_Li为线条i对应的点数，p_i,j(x,y)为线条i对应第j个点，(x,y)表示该点对应的行列号，所述的各线条上各点的方向为该点对应的切线方向，线条i中第j个点的方向φ_ij的计算公式为：