利用单演信号三分量的合成孔径雷达图像配准方法

摘要

本发明公开了一种利用单演信号三分量的合成孔径雷达(SAR)图像配准方法，属于合成孔径雷达图像处理和配准技术领域。目前基于梯度信息的检测方法和互相关的匹配方法应用于SAR图像配准中，存在检测到的特征点过多、检测时间过长、配准精度低等缺点。本发明给出一种单演相位一致的检测算法和单演相位相关的匹配方法，通过设计一种频域Log-Gabor滤波器，产生三个正交的单演信号分量信号。单演信号分量信号一路到特征检测器，即用三分量求解出局部幅值、局部相位，构造一个单演相位一致函数，检测相位一致特征。单演信号分量信号另一路到匹配器，利用单演信号三个分量构造一个特征描述向量；通过计算参考图像与待配准图像中特征点的特征向量相关，得到特征向量相关矩阵；通过搜索特征向量相关矩阵行元素和列元素中都最大的元素，索引到粗匹配特征点对，实现特征粗匹配。再利用RANSAC算法拟合仿射基本矩阵，完成特征点对精匹配。利用仿射变换模型，实现SAR图像配准。该算法能实现SAR图像自动配准，配准速度快，受相干斑噪声影响小，配准精度高，具有推广应用价值。

主权项

利用单演信号三分量的合成孔径雷达图像配准方法，其特征在于包括以下技术措施： (1)设计一个频域的Log‑Gabor滤波器计算单演信号三个分量、局部幅值和局部相位；利用单演信号三个分量计算局部能量和利用局部幅值计算总局部幅值，构造单演相位一致滤波器；通过单演相位一致滤波、非最大值抑制、阈值检测，完成SAR图像目标检测； (2)计算SAR图像目标局部邻域内单演信号三个分量，构造目标特征向量； (3)通过参考图像与待配准图像特征向量相关，得到特征向量相关矩阵。通过搜索特征向量相关矩阵行元素和列元素中都最大的元素，索引到粗匹配特征点对； (4)利用RANSAC算法拟合仿射基本矩阵，完成特征点对精匹配。利用仿射变换模型，实现SAR图像配准。