无人机载SAR图像立体判读与定位系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种无人机载SAR图像立体判读与定位系统，包括立体图像提取模块、DEM数据处理模块、立体判读模块和目标定位模块四个部分，所述立体图像提取模块连接到DEM数据处理模块，立体图像提取模块同时连接到立体判读模块和目标定位模块。本实用新型专利技术的优点在于：操作简单、系统性好。系统只需很少的人工干预即可实现DEM数据处理、立体图像提取、判读与定位等操作，系统地实现了无人机载SAR图像立体判读和定位处理，解决当前尚没有该方面设备的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及图像处理装置，具体是ー种无人机载SAR图像立体判读与定位系统。
技术介绍
无人机载SAR是ー种高分辨率的微波成像系统，它具有全天候、全天时成像，不受气候、昼夜、温度等因素影响等优点。SAR (Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)图像作为ー种新的无人机航摄获取的图像源，其判读和定位处理正成为信息提取研究的重点，该系统将SAR图像处理技 木、摄影测量技术与立体视觉技术相结合，研制新型的无人机载SAR图像立体判读与定位系统。无人机载SAR图像判读是从图像中定性地提取目标信息的主要手段，定位则是在判读的基础上，通过空间关系的解算建立目标物方坐标和图像坐标之间关系，并最终实现目标坐标的求解。由于无人机载SAR是近些年发展起来的一种新的任务载荷，其发展重点主要是在提高成像分辨率和成像可靠性方面，图像判读和定位技术与设备的研究较少，存在以下缺点(I)以平面判读为主，缺少能够满足立体判读需要的技木。目前，无人机载SAR图像判读还主要采用平面判读的方式，采用传统构建立体的方法至少需要两条航线，而无人机飞行航线的保持性较差，造成了构建立体困难，因此制约了立体判读技术的发展。(2)目标定位精度低。在目标定位环节，以地形图为基准，在单张图像上进行交会求解，难以降低由于叠掩和透视收缩造成的误差，定位精度低。( 3 )缺少立体判读和定位设备无人机载SAR是ー种主动成像设备，与传统的光学被动成像原理存在较大的区另IJ，因此无法直接使用光学图像判读和定位设备处理SAR图像，目前还没有处理无人机载SAR图像的立体判读和定位设备。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是是提供ー种无人机载SAR图像立体判读与定位系统，解决了采用无人机SAR航摄时的定性和定量化信息提取问题。本技术采用以下技术方案解决上述技术问题的ー种无人机载SAR图像立体判读与定位系统，包括立体图像提取模块、DEM数据处理模块、立体判读模块和目标定位模块四个部分，所述立体图像提取模块连接到DEM数据处理模块，立体图像提取模块同时连接到立体判读模块和目标定位模块。该技术进ー步具体为DEM数据处理模块包括依次连接的DEM数据内插单元、粗差检测单元、DEM三维显示単元和DEM数据提取単元四个部分，DEM数据提取单元连接到立体图像提取模块。立体图像提取模块包括定向解算单元、摄影基线设置単元、左图像提取単元、右图像提取单元，定向解算单元、摄影基线设置単元均连接到左图像提取単元，所述DEM数据提取単元也连接到左图像提取単元，左图像提取单元输出端连接到右图像提取単元，右图像提取单元输出端同时连接到立体判读模块和目标定位模块。立体判读模块包括立体显示器、立体驱动器、图像分像単元和立体判读单元四个部分，立体显示器和立体驱动器分别连接到图像分像単元，图像分像単元的输出端连接到立体判读单元，上述右图像提取单元输出端连接到该立体判读模块的立体显示器。目标定位模块包括立体匹配単元、编码器、视差调整単元和坐标解算単元，所述立体匹配単元和编码器分别连接到视差调整単元，视差调整単元的输出端连接到坐标解算单元，上述右图像提取单元输出端连接到该目标定位模块的立体匹配単元。 本技术的优点在于1.操作简单、系统性好。系统只需很少的人工干预即可实现DEM数据处理、立体图像提取、判读与定位等操作，系统地实现了无人机载SAR图像立体判读和定位处理，解决当前尚没有该方面设备的问题。2.立体图像提取方便。与传统构建立体图像必须使用来自两条不同航线的图像数据相比，该系统采用单幅SAR图像结合DEM数据实现立体图像的提取，更方便于无人机载SAR立体图像的构建。3.立体判读效果好。该系统提取的立体图像消除了上下视差，同时也依据不同的立体判读需求，调整左右视差，利于立体判读操作，与传统上下视差和左右视差并存的情况相比，立体效果好，判读人员不易疲劳。4.目标定位精度高。与传统通过地形图数据进行SAR图像平面定位相比，该系统采用控制点进行空间交会，极大地提高了目标定位解算精度。附图说明图I是本技术无人机载SAR图像立体判读与定位系统组成图。图2是本技术无人机载SAR图像立体判读与定位系统的操作流程图。具体实施方式(一)系统组成。请參阅图I所示,本技术无人机载SAR图像立体判读与定位系统包括立体图像提取模块、DEM (Digital Elevation Model，数字高程模型)数据处理模块、立体判读模块和目标定位模块四个部分。所述立体图像提取模块连接到DEM数据处理模块，立体图像提取模块同时连接到立体判读模块和目标定位模块。所述各模块的组成及功能如下所述。I. DEM数据处理模块。DEM数据是立体图像提取的基础数据，该模块依据SAR图像定向结果实现立体图像提取所需的数据提取。DEM数据处理模块包括依次连接的DEM数据内插单元、粗差检测单元、DEM三维显示単元和DEM数据提取単元四个部分，DEM数据提取单元连接到立体图像提取模块。DEM数据内插单元是在基础DEM数据上进行的等间隔插值处理，达到与SAR立体图像分辨率ー致；粗差检测单元主要是剔除DEM数据中存在的错误数据，从而减小立体图像提取中的影像错位现象；DEM三维显示単元基于OpenGL技术实现了地形数据的三维显示，进ー步确认DEM数据的平滑性，若仍有突出的数据点，则需要人工剔除，同时在三维显示中确定需要的DEM数据范围；DEM数据提取単元主要完成所需数据的抽样，并按一定格式送给立体图像提取模块。2.立体图像提取模块。 立体图像提取模块是整个系统的核心部分，该模块不仅实现了 SAR立体图像的提取，而且完成了 SAR图像的空间交会的解算，属于立体判读和目标定位的基础解算部分。立体图像提取模块包括定向解算单元、摄影基线设置単元、左图像提取単元、右图像提取单元，定向解算单元、摄影基线设置単元均连接到左图像提取単元，所述DEM数据提取単元也连接到左图像提取単元，左图像提取单元输出端连接到右图像提取単元，右图像提取单元输出端同时连接到立体判读模块和目标定位模块。在输入原始机载SAR图像和控制点的前提下，定向解算单元实现SAR图像的空间后方交会解算，由此确定图像坐标和物方坐标之间的关系；摄影基线设置单元是立体图像提取所必须的环节，根据航摄高度和基高比參数，设置左右图像所在航线的基线宽度，基线的宽度直接决定立体效果，在使用中要结合机载SAR成像的侧视角进行设置；左图像提取単元和右图像提取単元用于去除上下视差，保留左右视差，从而利于后期的判读和定位处理，左右图像提取后即可构建成为ー对立体图像，在提取过程中，该系统可以选择基于斜距投影的立体图像提取方法，也可以选择基于中心投影的立体图像提取方法，方法的选择视立体图像的主要目的，一般来说，以立体绘图为主的选择中心投影，以立体判读为主的选择斜距投影。3.立体判读模块。立体判读是无人机信息提取主要定性分析手段，该模块在外设(如立体眼镜)的支持下，实现无人机载SAR图像的立体判读。立体判读模块包括立体显示器、立体驱动器、图像分像単元和立体判读单元四个部分，立体显示器和立体驱动器分别连接到图像分像単元，图像分像単元的输出端连接到立体判读单元，上述右图像提取单元输出端连接到该立本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种无人机载SAR图像立体判读与定位系统，其特征在于包括立体图像提取模块、DEM数据处理模块、立体判读模块和目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：段连飞，谢德于，杨鹭怡，席雷平，陈晨，江凯，戴远文，
申请(专利权)人：段连飞，
类型：实用新型
国别省市：