多方位高分辨率SAR的三维目标自动重建(二)多方位重建
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方位向多通道sar多普勒中心估计方法
多通道SAR多普勒中心估计方法是通过利用SAR遥感数据中的多个方位向来估计多普勒中心。
其中,多通道SAR数据需要进行多路SAR 数据融合,将多个方位向的数据融合成一幅完整的图像。
通过对融合后的图像进行线性回归,可以得到多普勒中心的估计值。
具体方法可以分为以下几步:
1. 对多通道SAR数据进行校正,消除图像的几何和辐射畸变。
2. 将多个方位向的数据进行融合,得到一幅完整的图像。
3. 利用融合后的图像,选取一些具有代表性的点,然后通过计算这些点的多普勒频率来估计多普勒中心。
4. 利用估计出的多普勒中心值,对SAR数据进行相位补偿,以便进行精确的目标检测和定位。
总之,多通道SAR多普勒中心估计方法可以提高SAR遥感数据的精度和分辨率,有着广泛的应用前景,在航空、军事、环境、地质等领域都有广泛的应用。
SAR立体三维重建姓名: *******学号: *********班级: *************指导教师:******1实验目的1、理解基于合成孔径雷达立体像对的灰度信息进行三维重建的基本原理与方法;2、了解ERDAS IMAGINE的基本功能,熟练掌握StereoSAR模块的使用方法;3、理解SAR传感器几何模型及基于地面控制点(Ground Control Points,GCPs)几何模型精化的原理与方法;4、通过真实SAR像对的数据处理,掌握SAR立体三维重建的基本流程.2实验数据说明本实验采用ERDAS IMAGINE软件的示例数据,RADASAT影像StereoSAR_Ref。
img和StereoSAR_Match。
img,这两景影像分别拍摄于1996年9月24日和1996年9月17日。
3实验原理经过试验九的操作,使我们对InSAR提取测区DEM有了一定的掌握。
而摄影测量中我们也学习了基于立体像对制作测区三维景观图,因此在此次实验中我们利用摄影测量的原理基于SAR影像进行三维重建。
3。
1 SAR立体图像的获取立体图像在摄影测量中称为立体相对。
所谓立体相对是由不同摄站摄取的具有一定重叠的两张相片。
因此雷达立体图像也可以定义为:由天线位置探测获取的具有一定影像重叠的两幅雷达图像[1]。
雷达立体图像的获取方式有两种:同侧立体观测和异侧立体观测.前者是指飞行器沿着不同的航线飞行(两次飞行方向可以相同或者相反),雷达从地物的一侧对同一地区成像,同侧立体观测有可分为同一高度和不同高度两类;异侧立体观测是指雷达从地物的两侧分别对同一地区成像。
图 3.1-1 雷达立体图像获取方式异侧立体观测获取的雷达立体图像视差明显,基高比(摄影基线与航高之比)大,有利于提高地物目标点高程的测量精度。
但是地形起伏较大的地区,目标地物在立体像对的两幅图像上的相应影像不仅颜色差异很大,而且由于地形起伏引起的几何变形差异也很大。
一种针对多目标的自适应三维重建方法∗景子君郑津津(中国科学技术大学,安徽合肥230026)周洪军(中国科学技术大学国家同步辐射实验室,安徽合肥230029)∗国家自然科学基金联合基金(U1332130);111引智工程(B07033);973基金(2014CB931804)运动法(SFM )是指从一组表现为2D 图片的投影测量结果中,通过计算相机的位置和方向,恢复出物体或场景的3D 模型的一种方法[1]。
对于静态物体的运动法三维重建已经比较稳定成熟,但当重建的系列图片中出现部分重建目标被移动时,会造成无法重建或者重建偏差大的现象。
目前针对运动目标的重建也有较多的实现方法,包括光流法、帧间差分法、背景减法等,但多数是针对视频流进行的图像处理算法,对于不确定的图片序列无法适用。
即使是针对图像序列中运动目标的重建算法[2]也多数只注重于运动目标的重建,而忽略了对其他目标的重建。
而本文更多注重在多个目标的重建上,尽可能地对图像序列中存在的所有目标进行重建,不需要人为地对图像进行区分,实现针对不同场景或可能发生相对移动的目标的一种自适应的三维重建。
例如,在取样时部分目标被移动,不需要重新摆正目标,仍然可以进行重建还原移动前的场景,并且还会将移动的目标分离出来,对其他场景进行辅助重建。
又比如,在室内三维重建完成后,部分目标位置发生改变,这时不需要重新进行多角度拍照来完成对新场景的重建,只需拍几张当前状态的照片,结合之前重建的结果以及匹配信息就可以完成自适应三维重建,更新当前场景。
本文采用的算法是结合传统的运动法,在进行三维重建后加入重投影偏差来对所有进行重建的匹配点进行划分,再结合改进的区域生长法实现对目标的分割,最后结合每个分割区域的匹配点对信息分割出每张图对应目标所在的区域。
1两幅图的多目标检测分割在给定两张图片中,如果存在相对位置发生改变的物体,那么这个物体对应的相机位置参数会与照片中其他物体不同,利用照片中其他物体的相机位置参数对该物体进行三维重建会导致较大的重投影偏差。
分布式小卫星SAR宽域和高方位分辨率处理方法李真芳;保铮;王彤;邢孟道【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2003(1)4【摘要】用多个分布式小卫星构成星座,可以完成多项雷达探测任务,如地面动目标检测(GMTI)、地面高程测量等,其探测性能可比单个卫星明显提高.分布式小卫星也可用来提高SAR的横向分辨率,主要是解决高横向分辨率与宽测绘带的矛盾.小卫星用横向孔径小的天线(为提高横向分辨率)和较低的重复频率(为加宽测绘带),其回波信号会产生多普勒模糊,但多个小卫星的空间自由度可用来解模糊,从而可以实现宽域(宽观测条带)和高方位分辨率SAR成像.本文对分布式卫星解多普勒模糊的方法进行了讨论,并提出了对卫星星座构形的要求.如果星座构形已定,则应微调脉冲重复频率以满足解多普勒模糊的要求.【总页数】5页(P193-196,209)【作者】李真芳;保铮;王彤;邢孟道【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安,710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安,710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安,710071;西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室,陕西西安,710071【正文语种】中文【中图分类】TN959.74【相关文献】1.一种稳健的利用分布式小卫星获取宽域、高分辨SAR图像的方法 [J], 马仑;李真芳;廖桂生2.利用分布式小卫星InSAR系统获取宽域、高分辨率、高精度三维地形 [J], 马仑;廖桂生;李真芳3.分布式小卫星多中心频率SAR实现宽域二维高分辨率成像 [J], 夏玉立;雷宏;黄瑶4.用于高分辨率宽测绘带SAR系统的SAR/GMTI处理方法研究 [J], 邢孟道;孙光才;李学仕5.用分布式小卫星提高星载SAR的方位向分辨率 [J], 禹卫东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
图像超分辨率重建、SAR图像及SAR图像提高分辨率定义
图像重建(图像超分辨率重建):图像超分辨率重建技术就是利用一组低质量、低分辨率图像(或运动序列)来产生单幅高质量、高分辨率图像,由一帧或多帧低分辨率图象重建一帧高分辨率图象的技术。
图象超分辨重建技术在视频监控、遥感成像、医学成像等众多领域具有重要的应用价值和研究意义。
图象超分辨技术按原理可分为基于重建的方法和基于学习的方法,而基于重建的方法又包含频域方法和空域方法。
SAR图像:SAR是一种可成像的雷达,它所用的雷达波段大约是300MHz到30GHz。
比如一般用的波段是1~10GHz的合成孔径雷达,大气对这种波段的影响不大。
也就是说如果天上有一个合成孔径雷达卫星,白天黑夜、大气的云雾雨雪等天气变化对雷达看到的结果影响甚微,可忽略不计。
所以合成孔径雷达是一种全天时、全天候的雷达,它所成的图像就是SAR图像了。
SAR图像的场景和照相机拍出来的场景类似,只不过波段不同看到的事物也不一样。
SAR都是斜视的,而光学的可以垂直照射。
SAR图像重建(SAR图像提高分辨率):超分辨的成像方法一直是合成孔径雷达(SAR)追求的目标.除加窗傅里叶变换和带宽外推等传统超分辨成像算法外,SAR 图像提高分辨率的方法主要有现代谱估计、正则化、偏微分方程以及基追踪等。
基于SAR遥感影像的高清地图及三维重建技术研究近年来,随着卫星遥感技术的不断进步,SAR(Synthetic Aperture Radar)成为了地球观测的重要手段之一。
SAR遥感影像拥有一系列独特的特点,如与云雾天气无关、对搜寻陆地、海洋等地表目标具有极高的分辨率和穿透力等,因此在军事、民用等领域得到了广泛的应用。
本文将重点探讨基于SAR遥感影像的高清地图及三维重建技术研究。
一、SAR遥感影像的概述SAR遥感影像是一种主动遥感技术,它利用雷达发射的微波信号对地面上的目标进行探测,再通过接收信号进行图像生成和处理。
由于SAR遥感影像在搜寻地表目标方面具有极高的分辨率和穿透力,因此其比传统的光学遥感技术更加适用于一些复杂环境下的探测工作。
二、SAR遥感影像在高清地图制作中的应用高清地图的制作是一个涉及到数学、物理、计算机视觉等多个学科的综合性工作。
而基于SAR遥感影像的高清地图制作,更多地是通过对遥感影像的处理,提取出地表目标的各种特征信息,并将其呈现出来。
以高精度的地面检测为例,基于SAR遥感影像的地面检测技术可以更加准确地检测出人工和自然地物的详细信息。
通过对遥感影像进行幅面平差、车丽子变换等处理,可以有效地消除遥感影像中的噪声和误差,进而提高地面检测的准确率。
同时,通过图像融合技术,将SAR遥感影像与其他遥感影像进行融合,可以获得更加全面、准确的地面信息。
这一技术在城市规划、土地利用、交通路线等领域得到了广泛的应用。
三、SAR遥感影像在三维重建中的应用随着计算机技术的快速发展,三维重建技术也越来越受到人们的关注。
SAR遥感影像在三维重建中的应用,主要是通过建立地面高程模型(DEM)来实现的。
DEM是地表高程信息在数学上的表示方法。
通过对SAR遥感影像进行处理,提取出地表高程数据,并经过处理、计算等操作,就可以建立起一幅展现地表地貌特征的三维模型。
此外,很多高精度SAR遥感影像还可以获得地表目标的纹理信息,使得三维模型的真实性更加高。
三颗高分辨率星载SAR的定位模型构建及其定位精度评价陈尔学;李增元;卢颖;田昕【摘要】随着TerraSAR-X,Cosmo-SkyMed和Radarsat-2这三颗高分辨率SAR 卫星的成功发射,国内越来越多的用户开始通过商业渠道或通过参与SAR数据的应用示范项目免费获取到这三颗卫星的SAR数据.要很好地应用SAR数据必须首先解决其地理编码或几何校正问题,而该问题的核心是解决SAR定位模型的建立和解算方法,在此基础上就可以实现SAR影像的地球椭球校正地理编码(Geocoding of Ellipsoid Correction,GEC)处理,增强地球椭球地理编码(Enhanced Elliposid Correction,EEC)和地形校正地理编码(Geocoding of Terrain Correction,GTC)或正射校正.本文研究并实现了这三颗高分辨率SAR数据的定位模型构建方法,并对GEC效果进行了评价.结果表明本文发展的定位模型构建方法是正确的,为实现这三颗高分辨率卫星SAR数据的EEC和GTC处理奠定了基础.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】6页(P43-48)【关键词】高分辨率卫星;合成孔径雷达;定位模型;地理编码【作者】陈尔学;李增元;卢颖;田昕【作者单位】中国林业科学研究院资源信息研究所,北京100091;国家林业局林业遥感和信息技术重点开放性试验室,北京100091;中国林业科学研究院资源信息研究所,北京100091;国家林业局林业遥感和信息技术重点开放性试验室,北京100091;中国林业科学研究院资源信息研究所,北京100091;国家林业局林业遥感和信息技术重点开放性试验室,北京100091;中国林业科学研究院资源信息研究所,北京100091;国家林业局林业遥感和信息技术重点开放性试验室,北京100091【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言由于目前在轨的所有民用星载SAR系统都采用了基本相同的卫星轨道记录方式和成像处理模式,基于距离-多普勒(RD)定位模型的地理编码方法已经成为了标准方法。
星载全方位SAR目标三维重建技术研究星载全方位SAR目标三维重建技术研究摘要:随着信息技术的快速发展,尤其是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)技术的兴起,遥感领域已经成为了人们获取地球表面三维信息的主要手段之一。
全方位SAR目标三维重建技术是当前研究的热点之一,本文通过对该技术的研究、分析和总结,为更好地应用SAR进行目标三维重建提供了参考。
1. 引言遥感技术已经广泛应用于军事、航天、环境、农业等领域。
在传统遥感技术中,主要依靠光学成像仪器,而SAR技术不受自然光照和云层遮挡的限制,在任何天气条件下都能获取目标的高分辨率影像。
因此,SAR技术逐渐成为了遥感领域的研究热点。
2. SAR目标三维重建技术概述SAR目标三维重建技术是利用SAR获得的二维影像数据,通过一定的算法和处理手段,生成三维模型或进行目标的三维重建。
该技术具有获取目标高程信息、实现目标检测与识别以及提高目标识别准确性等优势。
3. 星载全方位SAR目标三维重建技术研究方法全方位SAR目标三维重建技术主要通过距离-方位分集、相位分集和径向分集等方法,对星载SAR采集的多幅影像数据进行分析和处理,从而实现目标三维重建。
3.1 距离-方位分集距离-方位分集是一种基于信号处理的算法,主要通过结合距离和方位信息,对SAR影像进行解析和分离,从而获得目标的高程信息。
3.2 相位分集相位分集是利用SAR影像中的干涉相位信息进行目标三维重建的方法。
通过对星载SAR采集的多幅影像进行相位相关分析,可以获得目标的三维位置和形状信息。
3.3 径向分集径向分集是一种利用SAR影像中回波信号的径向分布特征进行目标三维重建的方法。
通过对星载SAR采集的多幅影像进行径向分析,可以获得目标的高程信息。
4. 星载全方位SAR目标三维重建技术的应用全方位SAR目标三维重建技术的应用非常广泛。
例如,在城市规划和土地利用方面,可以利用该技术获取城市建筑物的三维信息,从而优化城市设计和规划;在环境变化监测方面,可以利用该技术对地球表面进行监测,提供环境保护和资源管理的支持。
专利名称:多角度SAR数据的目标三维重构方法、装置、设备及介质
专利类型:发明专利
发明人:滕飞,张汉卿,林赟,冯珊珊,韩冰,胡玉新,洪文
申请号:CN202210194897.0
申请日:20220302
公开号:CN114519778A
公开日:
20220520
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本公开提供了一种多角度SAR数据的目标三维重构方法,包括:获取多角度SAR的子孔径图像序列;对每张子孔径图像进行分割,将每张子孔径图像分割成第一目标区域和第一背景区域,对第一目标区域和第一背景区域分别进行标记得到第一掩模图像;根据第一掩模图像确定第一背景区域中的阴影保护区域,对阴影保护区域进行标记,得到第二掩模图像;创建子孔径图像序列对应的初始3D体素网格;根据第二掩膜图像去除初始3D体素网格中非目标体素,生成子孔径图像序列对应的3D 点云模型;根据3D点云模型对目标进行三维重构。
本公开还提供一种多角度SAR数据的目标三维重构装置、设备及介质。
申请人:中国科学院空天信息创新研究院
地址:100190 北京市海淀区北四环西路19号
国籍:CN
代理机构:中科专利商标代理有限责任公司
代理人:周天宇
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