CN111640147A - 用于步进频频带拼接的sar子图像配准方法、装置、计算机设备 - Google Patents

用于步进频频带拼接的sar子图像配准方法、装置、计算机设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法、装置、计算机设备。其中，所述方法包括：在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像，根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准。通过上述方式，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。

Description

用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法、装置、计算机 设备
技术领域
本发明涉及图像技术领域，尤其涉及一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法、装置、计算机设备。
背景技术
在步进频SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)中，距离维通过多个步进子带合成宽带，获得高的分辨率。步进频合成孔径雷达数据处理时可以先频带拼接，再距离脉压、方位脉压，也可以先距离脉压，然后频带拼接、方位脉压，还可以先各子带距离脉压、方位脉压得到SAR图像，然后频带拼接得到更高分辨率SAR图像。
然而，现有的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方案，大多采用相控阵体制，而步进频信号波束形成给各脉冲添加的幅相系数近似为一个线性相移量，会使得目标距离像发生偏移，且有些雷达系统设计时多子带间没有统一的距离参考，子带间脉压峰值点位置各不相同，而且步进频雷达各子带在方位维也存在由于雷达运动导致的方位移位问题，步进频雷达由于距离维合成大带宽，仅依靠单子带采样率对距离维进行对齐是不够的，而运动误差的存在会恶化方位移位的校正效果，使得步进频SAR频带拼接中子图像间对不准，导致步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率一般。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法、装置、计算机设备，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
根据本发明的一个方面，提供一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，包括：在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像；根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量；根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
其中，所述根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量，包括：对所述分块图像分别进行二维插值，以所述经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算所述经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对所述端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据所述距离和方位位置差，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量。
其中，所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离进行配准，包括：根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure BDA0002523890540000021
和设置所述各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的所述各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的距离进行配准。
其中，所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的方位进行配准，包括：根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure BDA0002523890540000022
和设置所述经方位配准后的所述各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的方位进行配准。
其中，在所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准之后，还包括：对所述经距离和方位进行配准之后的所述各个SAR子图像进行频带拼接。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，包括：截取模块、计算模块和配准模块；所述截取模块，用于在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像；所述计算模块，用于根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量；所述配准模块，用于根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
其中，所述计算模块，具体用于：对所述分块图像分别进行二维插值，以所述经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算所述经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对所述端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据所述距离和方位位置差，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量。
其中，所述配准模块，具体用于：根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure BDA0002523890540000031
和设置所述各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的所述各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准。
其中，所述配准模块，具体用于：根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure BDA0002523890540000041
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的方位进行配准。
其中，所述用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，还包括：拼接模块；所述拼接模块，用于对所述经距离和方位进行配准之后的所述各个SAR子图像进行频带拼接。
根据本发明的又一个方面，提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述任一项所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法。
根据本发明的再一个方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法。
可以发现，以上方案，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像，和可以根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，以及可以根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别配置一个参考点，和分别以该参考点为中心，在该各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像，这样的好处是能够实现提高该分别截取的相同参考点且相同大小的分块图像的准确率。
进一步的，以上方案，可以对该分块图像分别进行二维插值，以该经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算该经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对该端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据该距离和方位位置差，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，这样的好处是能够实现提高计算该各个SAR子图像的相对偏移量的准确率。
进一步的，以上方案，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为
Figure BDA0002523890540000051
和设置该各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的该各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，该s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系是s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准，这样的好处是能够实现提高对该各个SAR子图像的距离进行配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为
Figure BDA0002523890540000052
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系是s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的方位进行配准，这样的好处是能够实现对该各个SAR子图像的方位进行配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接，这样的好处是能够实现提高步进频SAR频带拼接中的各个SAR子图像的频带拼接准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法一实施例的流程示意图；
图2是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法另一实施例的流程示意图；
图3是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置一实施例的结构示意图；
图4是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置另一实施例的结构示意图；
图5是本发明计算机设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
请参见图1，图1是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法一实施例的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括如下步骤：
S101：在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像。
其中，该在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像，可以包括：
在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别配置一个参考点，和分别以该参考点为中心，在该各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像，这样的好处是能够实现提高该分别截取的相同参考点且相同大小的分块图像的准确率。
在本实施例中，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中的其中一幅子图像中居中挑选任意一个独立参考点，例如角反射器或者孤立亮点；和可以以此参考点为中心选择例如距离长为Nr和方位长为Na的小块分块图形出来，对其他SAR子图像也相同操作，分块图像的参考点和截取范围和截取大小与该其中一幅子图像的分块图像相同，且Nr、Na的选取应使得所有SAR子图像中的参考点均包含在各自的分块图像中，这样的好处是能够实现提高该分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像的准确率。
在本实施例中，该分块图像可以是方形图像，也可以是圆形图像，还可以是不规则图形图像等，本发明不加以限定。
S102：根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量。
其中，该根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，可以包括：
对该分块图像分别进行二维插值，以该经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算该经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对该端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据该距离和方位位置差，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，这样的好处是能够实现提高计算该各个SAR子图像的相对偏移量的准确率。
在本实施例中，可以对该分块图像分别各自进行二维插值，可以设置距离和二维插值倍数均为Kinterp；和可以记录该分块图像的各个参考点在该二维插值后的分块图像中的位置，可以设置子频带数目为M，则该各个SAR子图像的子图像数目也为M；和可以以分块图像中的端头分块图像为参考图像，参考点在各个分块图像中的距离、方位位置相对在该端头分块图像中距离、方位位置差，可以表示如下：
[0,n2,...,nM]、[0,m2,...,mM]。
S103：根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
其中，该根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离进行配准，可以包括：
根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure BDA0002523890540000081
和设置该各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的该各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，该s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准，这样的好处是能够实现提高对该各个SAR子图像的距离进行配准的准确率。
其中，该根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的方位进行配准，可以包括：
根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure BDA0002523890540000082
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的方位进行配准，这样的好处是能够实现对该各个SAR子图像的方位进行配准的准确率。
其中，在该根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准之后，还可以包括：
对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接，这样的好处是能够实现提高步进频SAR频带拼接中的各个SAR子图像的频带拼接准确率。
可以发现，在本实施例中，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像，和可以根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，以及可以根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
进一步的，在本实施例中，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别配置一个参考点，和分别以该参考点为中心，在该各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像，这样的好处是能够实现提高该分别截取的相同参考点且相同大小的分块图像的准确率。
进一步的，在本实施例中，可以对该分块图像分别进行二维插值，以该经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算该经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对该端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据该距离和方位位置差，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，这样的好处是能够实现提高计算该各个SAR子图像的相对偏移量的准确率。
进一步的，在本实施例中，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为
Figure BDA0002523890540000091
和设置该各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的该各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，该s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系是s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准，这样的好处是能够实现提高对该各个SAR子图像的距离进行配准的准确率。
进一步的，在本实施例中，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为
Figure BDA0002523890540000092
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系是s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的方位进行配准，这样的好处是能够实现对该各个SAR子图像的方位进行配准的准确率。
请参见图2，图2是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法另一实施例的流程示意图。本实施例中，该方法包括以下步骤：
S201：在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像。
可如上S101所述，在此不作赘述。
S202：根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量。
可如上S102所述，在此不作赘述。
S203：根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
可如上S103所述，在此不作赘述。
S204：对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接。
可以发现，在本实施例中，可以对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接，这样的好处是能够实现提高步进频SAR频带拼接中的各个SAR子图像的频带拼接准确率。
本发明还提供一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
请参见图3，图3是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置一实施例的结构示意图。本实施例中，该用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置30包括截取模块31、计算模块32和配准模块33。
该截取模块31，用于在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像。
该计算模块32，用于根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量。
该配准模块33，用于根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
可选地，该截取模块31，可以具体用于：
在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别配置一个参考点，和分别以该参考点为中心，在该各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像。
可选地，该计算模块32，可以具体用于：
对该分块图像分别进行二维插值，以该经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算该经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对该端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据该距离和方位位置差，计算该各个SAR子图像的相对偏移量。
可选地，该配准模块33，可以具体用于：
根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure BDA0002523890540000111
和设置该各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的该各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，该s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准。
可选地，该配准模块33，可以具体用于：
根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure BDA0002523890540000112
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的方位进行配准。
请参见图4，图4是本发明用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置另一实施例的结构示意图。区别于上一实施例，本实施例所述用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置40还包括拼接模块41。
该拼接模块41，用于对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接。
该用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置30/40的各个单元模块可分别执行上述方法实施例中对应步骤，故在此不对各单元模块进行赘述，详细请参见以上对应步骤的说明。
本发明又提供一种计算机设备，如图5所示，包括：至少一个处理器51；以及，与至少一个处理器51通信连接的存储器52；其中，存储器52存储有可被至少一个处理器51执行的指令，指令被至少一个处理器51执行，以使至少一个处理器51能够执行上述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法。
其中，存储器52和处理器51采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器51和存储器52的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器51处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器51。
处理器51负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器52可以被用于存储处理器51在执行操作时所使用的数据。
本发明再提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
可以发现，以上方案，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像，和可以根据该分块图像，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，以及可以根据该相对偏移量，对该各个SAR子图像的距离和方位进行配准，能够实现提高步进频频带拼接的SAR子图像间配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别配置一个参考点，和分别以该参考点为中心，在该各个SAR子图像中分别截取一个相同参考点且相同大小的分块图像，这样的好处是能够实现提高该分别截取的相同参考点且相同大小的分块图像的准确率。
进一步的，以上方案，可以对该分块图像分别进行二维插值，以该经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算该经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对该端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据该距离和方位位置差，计算该各个SAR子图像的相对偏移量，这样的好处是能够实现提高计算该各个SAR子图像的相对偏移量的准确率。
进一步的，以上方案，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为
Figure BDA0002523890540000131
和设置该各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的该各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，该s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系是s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准，这样的好处是能够实现提高对该各个SAR子图像的距离进行配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为
Figure BDA0002523890540000132
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系是s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；和根据该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的方位进行配准，这样的好处是能够实现对该各个SAR子图像的方位进行配准的准确率。
进一步的，以上方案，可以对该经距离和方位进行配准之后的该各个SAR子图像进行频带拼接，这样的好处是能够实现提高步进频SAR频带拼接中的各个SAR子图像的频带拼接准确率。
在本发明所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。
另外，在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，其特征在于，包括：
在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像；
根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量；
根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
2.如权利要求1所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，其特征在于，所述根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量，包括：
对所述分块图像分别进行二维插值，以所述经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算所述经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对所述端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据所述距离和方位位置差，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量。
3.如权利要求1所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，其特征在于，所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离进行配准，包括：
根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure FDA0002523890530000011
和设置所述各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的所述各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的距离进行配准。
4.如权利要求3所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，其特征在于，所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的方位进行配准，包括：
根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure FDA0002523890530000021
和设置所述经方位配准后的所述各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的方位进行配准。
5.如权利要求1所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准方法，其特征在于，在所述根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准之后，还包括：
对所述经距离和方位进行配准之后的所述各个SAR子图像进行频带拼接。
6.一种用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，其特征在于，包括：
截取模块、计算模块和配准模块；
所述截取模块，用于在步进频频带拼接的各个SAR子图像中分别截取一个相同大小的分块图像；
所述计算模块，用于根据所述分块图像，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量；
所述配准模块，用于根据所述相对偏移量，对所述各个SAR子图像的距离和方位进行配准。
7.如权利要求6所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于：
对所述分块图像分别进行二维插值，以所述经二维插值后的分块图像中的端头分块图像为参考图像，计算所述经二维插值后的分块图像中的其他分块图像的参考点相对所述端头分块图像的参考点的距离和方位位置差，根据所述距离和方位位置差，计算所述各个SAR子图像的相对偏移量。
8.如权利要求6所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，其特征在于，所述配准模块，具体用于：
根据所述相对偏移量，设置所述各个SAR子图像的距离维频率为fr、采样率为Fs，第i(i＝2，3，…，M)幅子图相对所述分块图像中的端头分块图像在距离维偏移为：
Figure FDA0002523890530000031
和设置所述各个SAR子图像的表达式为s(tr,ta)，其中tr表示距离时间，ta表示方位时间，距离配准后的所述各个SAR子图像为s1(tr,ta)；其中，所述s1(tr,ta)与s(tr,ta)关系如下：
s1(tr,ta)＝ifftr[fftr(s(tr,ta))exp(j2πfrdtri)]；
其中，fftr和ifftr表示距离维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据该s1(tr,ta)与s(tr,ta)的关系，对该各个SAR子图像的距离进行配准。
9.如权利要求8所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，其特征在于，所述配准模块，具体用于：
根据该相对偏移量，设置该各个SAR子图像的方位维频率为fa、脉冲重复频率为PRF，第i(i＝2,3,…,M)幅子图相对该分块图像中的端头分块图像在方位维偏移为：
Figure FDA0002523890530000032
和设置该经方位配准后的该各个SAR子图像的为s2(tr,ta)；其中，该s2(tr,ta)与s1(tr,ta)关系如下：
s2(tr,ta)＝iffta[ffta(s1(tr,ta))exp(j2πfadtai)]；
其中，ffta和iffta表示方位维的傅里叶变换和傅里叶逆变换；
和根据所述s2(tr,ta)与s1(tr,ta)的关系，对所述各个SAR子图像的方位进行配准。
10.如权利要求6所述的用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，其特征在于，所述用于步进频频带拼接的SAR子图像配准装置，还包括：
拼接模块；
所述拼接模块，用于对所述经距离和方位进行配准之后的所述各个SAR子图像进行频带拼接。
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