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面向目标结构信息保持的SAR真正射遥感影像生成方法

胡玉新 王峰 焦念刚 向俞明 刘方坚

胡玉新, 王峰, 焦念刚, 向俞明, 刘方坚. 面向目标结构信息保持的SAR真正射遥感影像生成方法[J]. 电子与信息学报, 2023, 45(10): 3767-3775. doi: 10.11999/JEIT221341
引用本文: 胡玉新, 王峰, 焦念刚, 向俞明, 刘方坚. 面向目标结构信息保持的SAR真正射遥感影像生成方法[J]. 电子与信息学报, 2023, 45(10): 3767-3775. doi: 10.11999/JEIT221341
HU Yuxin, WANG Feng, JIAO Niangang, XIANG Yuming, LIU Fangjian. True Digital Ortho Maps Production for Target Structure Information of SAR Remote Sensing Images[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2023, 45(10): 3767-3775. doi: 10.11999/JEIT221341
Citation: HU Yuxin, WANG Feng, JIAO Niangang, XIANG Yuming, LIU Fangjian. True Digital Ortho Maps Production for Target Structure Information of SAR Remote Sensing Images[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2023, 45(10): 3767-3775. doi: 10.11999/JEIT221341

面向目标结构信息保持的SAR真正射遥感影像生成方法

doi: 10.11999/JEIT221341
详细信息
    作者简介:

    胡玉新:男,研究员,研究方向为遥感地面系统技术、SAR信号处理应用

    王峰:男,助理研究员,研究方向为多源遥感影像精细化处理

    焦念刚:男,助理研究员,研究方向为遥感影像几何处理

    向俞明:男,助理研究员,研究方向为多源遥感影像配准及3维重建

    刘方坚:男,副研究员,研究方向为遥感卫星地面处理系统技术、光学数据预处理技术

    通讯作者:

    王峰 wangfeng003020@aircas.ac.cn

  • 中图分类号: TN951; TP751

True Digital Ortho Maps Production for Target Structure Information of SAR Remote Sensing Images

  • 摘要: SAR遥感影像中的几何结构信息对于目标识别和判读具有十分重要的意义。现有SAR遥感影像的正射校正方法沿用光学正射影像(DOM)的校正思路,直接利用物方-像方采样进行,SAR遥感影像叠掩现象所引起的几何畸变会对目标结构信息提取造成干扰。针对以上问题,该文提出一种面向目标结构信息保持的SAR真正射影像(TDOM)制作方法,基于高精度数字表面模型(DSM),通过像方-物方反投影提取像方影像中的叠掩区域;然后,针对叠掩区域进行多高程面投影拟合分析,将雷达波与物方高程最高处的交点作为真实物方投影点,生成单视向SAR真正射影像;最后,利用不同视向的SAR真正射影像进行缺失信息补偿,得到融合后的多视向SAR真正射影像。以高分三号SAR影像作为研究对象,实验结果表明,相比于传统SAR正射影像,该文所提方法能够更好地保持目标结构信息,有效提升处理后SAR影像的目标识别和判读能力。
  • 图  1  资源三号正下视与前视图区别示意图

    图  2  面向目标结构信息保持的SAR真正射影像生成方法流程图

    图  3  SAR成像原理示意图

    图  4  SAR原始影像与正射校正影像建筑物目标区域图示

    图  5  复杂建筑物SAR影像叠掩区域示意图

    图  6  实验所用SAR影像及DSM分布示意图

    图  7  控制点分布图

    图  8  厂房建筑区域SAR影像传统正射结果与真正射结果对比

    图  9  油罐区域SAR影像传统正射结果与真正射结果

    图  10  体育场区域SAR影像传统正射结果与真正射结果

    图  11  摩天大楼区域SAR影像传统正射结果与真正射结果

    图  12  SAR真正射影像双视向补偿图

    表  1  SAR影像详情表

    序号成像模式分辨率(m)入射角(°)升降轨左右视平均高程(m)标称分辨率(m)
    方位向距离向
    GF3-1聚束模式0.330.5631.77降轨右视2961
    GF3-2聚束模式0.310.5627.17升轨右视3001
    下载: 导出CSV

    表  2  SAR影像相对校正前后定位误差统计表(m)

    控制点编号
    12345678910RMSE
    GF3-1校正前38.6537.9239.2338.7138.6639.4739.8836.9537.4839.1238.62
    校正后0.760.640.960.630.950.821.060.770.860.990.86
    GF3-2校正前33.1434.2635.1136.2535.7734.9236.2837.3934.2135.7235.32
    校正后0.580.690.930.970.840.920.880.830.911.040.87
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-10-25
  • 修回日期:  2023-01-19
  • 网络出版日期:  2023-02-03
  • 刊出日期:  2023-10-31

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