基于InSAR信息的DEM匹配算法研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，利用目標(biāo)地區(qū)數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行地形匹配在戰(zhàn)場(chǎng)導(dǎo)航制導(dǎo)、汽車導(dǎo)航等方面應(yīng)用廣泛。合成孔徑雷達(dá)干涉技術(shù)(InSAR)是在合成孔徑雷達(dá)(SAR)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其具有全天時(shí)、全天候工作的優(yōu)點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確獲得目標(biāo)區(qū)域的DEM信息。
　　本文研究了利用InSAR獲取的DEM作為實(shí)時(shí)圖的匹配算法，討論了利用InSAR處理流程中得到的解纏繞相位圖作為實(shí)時(shí)圖與DEM庫(kù)的匹配，分析了干涉相位圖與DEM庫(kù)的匹配和SAR圖像與D

2、EM庫(kù)的匹配算法。相對(duì)于由InSAR獲取的DEM作為實(shí)時(shí)圖進(jìn)行匹配，解纏繞相位圖與DEM庫(kù)的匹配避免了DEM生成；干涉相位圖與DEM的匹配避免了相位解纏繞和DEM生成；SAR圖像與DEM庫(kù)的匹配則避免了整個(gè)InSAR處理過程。這些方法都有效的減小了運(yùn)算量，且降低了信息損失的概率。
　　本文首先從InSAR技術(shù)及處理流程出發(fā)，介紹了地形匹配的基本概念，分析了匹配的相似性測(cè)度，并且討論了小波變換在圖像匹配中的應(yīng)用。
　　接下來，

3、本文研究了利用InSAR獲取的DEM作為實(shí)時(shí)圖的匹配算法，包括歸一化互相關(guān)算法、直方圖算法和對(duì)數(shù)極坐標(biāo)算法，其中直方圖算法和對(duì)數(shù)極坐標(biāo)算法是能夠抗旋轉(zhuǎn)的DEM匹配算法，而歸一化互相關(guān)算法不能對(duì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的DEM進(jìn)行正確匹配。
　　然后，本文對(duì)解纏繞相位圖和DEM庫(kù)的匹配做了深入的研究，分析了解纏繞相位圖和DEM之間的關(guān)系，研究了基于直線擬合測(cè)度的匹配算法和基于極坐標(biāo)變換的匹配算法，并與歸一化互相關(guān)法和對(duì)數(shù)極坐標(biāo)法做了對(duì)比。仿真實(shí)驗(yàn)證

4、明，基于直線擬合測(cè)度的匹配算法匹配精度較高、可以準(zhǔn)確的計(jì)算出解纏繞相位圖與DEM之間的旋轉(zhuǎn)角度，是一種性能優(yōu)良的算法?；跇O坐標(biāo)變換的匹配算法運(yùn)算量較小，匹配精度稍低于基于直線擬合測(cè)度的匹配算法，但其運(yùn)算速度快的優(yōu)勢(shì)有利于工程應(yīng)用。
　　最后，討論了干涉相位圖匹配以及SAR圖像匹配，并且仿真驗(yàn)證了匹配算法的性能。由于干涉相位圖、SAR圖像與DEM無(wú)法直接匹配，我們根據(jù)DEM數(shù)據(jù)結(jié)合InSAR系統(tǒng)參數(shù)模擬干涉相位圖和SAR圖像，通過