[发明专利]一种无需先验升降轨信息的星载SAR影像高精度匹配方法

权利要求书

1.一种无需先验升降轨信息的星载SAR影像高精度匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a)计算一景星载SAR影像的四个顶点的地理坐标：

根据一景星载SAR影像的顶点坐标，设置初始高程值H₀＝100，代入公式(1)和公式(2)计算一景星载SAR影像该顶点对应的经纬度坐标，再根据全球高程模型获取该经纬度位置的实际高程值H₁判断△H＝|H₁-H₀|的大小，当△H≥0.001时，再将高程值H₁代入公式(1)和公式(2)进行迭代，直至△H＝|H_n-H_n-1|＜0.001时求得其所对应的P、L后停止迭代，即得一景星载SAR影像的顶点坐标对应的地理坐标(P,L,H_n)；

其中，X表示像平面的横坐标，Y表示像平面的纵坐标，H表示像平面坐标所在实际地理空间的高程，P表示像平面坐标所在实际地理空间的经度；且，

Num_P(X,Y,H)＝a₁+a₂Y+a₃X+a₄H+a₅YX+a₆YH+a₇XH+a₈Y²+a₉X²+a₁₀H²+a₁₁XYH+a₁₂Y³+a₁₃YX²+a₁₄YH²+a₁₅Y²X+a₁₆X³+a₁₇XH²+a₁₈Y²H+a₁₉X²H+a₂₀H³

Den_P(X,Y,H)＝b₁+b₂Y+b₃X+b₄H+b₅YX+b₆YH+b₇XH+b₈Y²+b₉X²+b₁₀H²+b₁₁XYH+b₁₂Y³+b₁₃YX²+b₁₄YH²+b₁₅Y²X+b₁₆X³+b₁₇XH²+b₁₈Y²H+b₁₉X²H+b₂₀H³

其中，a_i,b_i；i＝1,2,…,20为星载SAR影像的RPC参数；

其中，X表示像平面的横坐标，Y表示像平面的纵坐标，H表示像平面坐标所在实际地理空间的高程，L表示像平面坐标所在实际地理空间的纬度；且，Num_L(X,Y,H)＝c₁+c₂Y+c₃X+c₄H+c₅YX+c₆YH+c₇XH+c₈Y²+c₉X²+c₁₀H²+c₁₁XYH+c₁₂Y³+c₁₃YX²+c₁₄YH²+c₁₅Y²X+c₁₆X³+c₁₇XH²+c₁₈Y²H+c₁₉X²H+c₂₀H³

Den_L(X,Y,H)＝d₁+d₂Y+d₃X+d₄H+d₅YX+d₆YH+d₇XH+d₈Y²+d₉X²+d₁₀H²+d₁₁XYH+d₁₂Y³+d₁₃YX²+d₁₄YH²+d₁₅Y²X+d₁₆X³+d₁₇XH²+d₁₈Y²H+d₁₉X²H+d₂₀H³

其中，c_i,d_i；i＝1,2,…,20为星载SAR影像的RPC参数；

步骤b)根据步骤a)所得地理坐标计算其在另一景星载SAR影像上的像平面坐标：

根据步骤a)所得地理坐标，和另一景星载SAR影像的RPC参数，代入公式(3)和公式(4)求解一景星载SAR影像的顶点对应于另一景星载SAR影像上的像平面坐标；

其中，X′表示像平面的横坐标，H表示像平面坐标所在实际地理空间的高程，P表示像平面坐标所在实际地理空间的经度，L表示像平面坐标所在实际地理空间的纬度；且，

Num_X(P,L,H)＝a₁+a₂L+a₃P+a₄H+a₅LP+a₆LH+a₇PH+a₈L²+a₉P²+a₁₀H²+a₁₁PLH+a₁₂L³+a₁₃LP²+a₁₄LH²+a₁₅L²P+a₁₆P³+a₁₇PH²+a₁₈L²H+a₁₉P²H+a₂₀H³

Dem_X(P,L,H)＝b₁+b₂L+b₃P+b₄H+b₅LP+b₆LH+b₇PH+b₈L²+b₉P²+b₁₀H²+b₁₁PLH+b₁₂L³+b₁₃LP²+b₁₄LH²+b₁₅L²P+b₁₆P³+b₁₇PH²+b₁₈L²H+b₁₉P²H+b₂₀H³

其中，a_i,b_i ；i＝1,2,…,20为星载SAR影像的RPC参数；

其中，Y′表示像平面的纵坐标，H表示像平面坐标所在实际地理空间的高程，P表示像平面坐标所在实际地理空间的经度，L表示像平面坐标所在实际地理空间的纬度；且，

Num_Y(P,L,H)＝c₁+c₂L+c₃P+c₄H+c₅LP+c₆LH+c₇PH+c₈L²+c₉P²+c₁₀H²+c₁₁PLH+c₁₂L³+c₁₃LP²+c₁₄LH²+c₁₅L²P+c₁₆P³+c₁₇PH²+c₁₈L²H+c₁₉P²H+c₂₀H³

Dem_Y(P,L,H)＝d₁+d₂L+d₃P+d₄H+d₅LP+d₆LH+d₇PH+d₈L²+d₉P²+d₁₀H²+d₁₁PLH+d₁₂L³+d₁₃LP²+d₁₄LH²+d₁₅L²P+d₁₆P³+d₁₇PH²+d₁₈L²H+d₁₉P²H+d₂₀H³

其中，c_i,d_i；i＝1,2,…,20为星载SAR影像的RPC参数；

步骤c)根据步骤b)所得像平面坐标形成的四边形，选取其最大内接矩形，作为两景星载SAR影像的重叠区域；

步骤d)将星载SAR影像的四个顶点在其“同轨同侧”、“同轨异侧”、“异轨同侧”和“异轨异侧”的星载SAR影像的像平面坐标进行标记，对应步骤c)所得两景星载SAR影像的重叠区域的四个顶点位置在其所在星载SAR影像中所对应的观测方向，判断其是“同轨同侧”、“同轨异侧”、“异轨同侧”或“异轨异侧”，将不是“同轨同侧”的两景星载SAR影像的重叠区域图翻转或旋转为同轨同侧；

步骤e)进行两景星载SAR影像的匹配。