机载激光遥感成像的激光回波波形数字化技术

首先介绍了机载遥感成像技术的基本原理，讨论了其关键组成部分的地面目标激光回波波形数字化电路的设计及其组成特点，叙述了该波形数字化电路的时序设计和数据存储结构，最后讨论了波形数字化结果的数据预处理方法及相关问题，得到了系统试验运行中获取的激光回波的有关预处理结果，它们将作为进一步生成地面三维图像和目标分类的数据源。     

地面起伏对成像及雷达景象匹配的影响

景象匹配是飞行器导航与定位的一种重要手段,其中的雷达图像匹配由于具有全天候的特征而受到人们的重视.在分析了实时雷达图像成像方式的基础上,具体分析了地面高程起伏对雷达图像构像的影响,并进一步推导出在实时雷达图像上,图像像点位移与地面高程起伏的具体关系;以及为了保证一定的匹配定位精度,对于实飞地区地面起伏的定量要求.同时还对导航定位匹配所用的参考基准图受地面高程起伏的影响情况进行了定量的分析,并对理论情况和实际图像进行了计算分析与比较,最后得出在给定匹配精度的情况下,生成参考图时对成像区域内点之间的高差限制要求.     

基于DEM的SAR图像模拟

首先阐述了研究基于数字高程模型(DEM)的SAR图像模拟的重要性.然后针对SAR图像的几何特点,并顾及地面坡度、成像距离等因素对雷达波后向散射强度的影响,设计了基于强度积分的SAR图像模拟方案.根据Leberl构像模型计算SAR图像的像点坐标,采用强度积分策略对各点处的强度进行模拟,并进行归一化处理.通过仿真实验得到了满意的SAR模拟图像,验证了该模拟方案的正确性和有效性.     

基于DEM的SAR图像模拟

首先阐述了研究基于数字高程模型(DEM)的SAR图像模拟的重要性。然后针对SAR图像的几何特点,并顾及地面坡度、成像距离等因素对雷达波后向散射强度的影响,设计了基于强度积分的SAR图像模拟方案。根据Leberl构像模型计算SAR图像的像点坐标,采用强度积分策略对各点处的强度进行模拟,并进行归一化处理。通过仿真实验得到了满意的SAR模拟图像,验证了该模拟方案的正确性和有效性。     

激光测距—成像组合扫描仪多源数据采集技术的研究

阐述一套机载运行的光学－机械扫描式激光测距和被动式热红外外扫描成像组合遥感器，结合飞机平台的姿态测量和GPS定位，可实时（准实时）获取地面景物的三维位置和影像灰度信息。由多源数据采集技术获得的多种同步数据经地面计算机回放和处理，可以快速生成数字地面高程模型（DEM）和地学编码图像。扫描激光测距仪与扫描成像仪的电同步技术控制激光测距采样时刻与图像采样时刻在时序上的一致性，从而达到高程数据与图像像元的匹配。     

基于DGPS/IMU的机载InSAR系统DEM生成技术

InSAR技术是近年来在SAR基础上发展起来的一种新技术,机载InSAR系统在国外已得到广泛应用.根据InSAR测量原理,在系统中需装有高精度的DGPS/IMU系统,测量雷达天线位置和基线倾角,用于求解地面目标点高程,但如何求解目标点平面坐标研究不多.在介绍了InSAR高程求解的基础上,结合SAR成像原理,使用高精度DGPS/IMU系统获取的数据,提出了平面坐标的求解方法,并使用实际的机载InSAR数据进行了试验.结果表明,利用提出的方法可以满足其精度要求.     

微波遥感技术的兴起与雷达图像的应用──“成像雷达微波遥感知识”介绍之一

一、综述 1981年11月美国航天飞机第一次进入太空,在250km的高度上利用成像雷达SIR-A拍摄了地面的图像。这一划时代的科学事件标志着微波遥感技术开始进入实用阶段,从而将整个航天遥感技术从可见光、红外发展到了微波波段。根据大气层的传输特性与频率的关系,遥感信息通常选择可见光、红外和微波这几个窗口来达到传递的目的。微波遥感则是将工作波段选择在微波部分的一种遥感方法,其核心是在得到的地物微波波谱图中,解译出目标的属性和特征,以达到观测研究的目的。     

机载合成孔径雷达图像几何纠正方法研究

机载合成孔径雷达图像几何处理是机载合成孔径雷达图像后续处理的基础,同时也是机载合成孔径雷达大规模测绘应用的基础。本文根据机载合成孔径雷达图像的成像机理,基于距离多普勒模型,考虑到合成孔径雷达成像时斜视角与多普勒频率的关系,在影像纠正时,将斜视角作为一个变量处理来减小雷达成像时零多普勒误差的影响。试验证明,此种方法比将斜视角作为零处理时的纠正精度有明显提高。详细地分析了利用此方法进行几何纠正时控制点的个数和分布对纠正精度的影响。     

从SRTM数据提取长沙市的数字高程模型

航天干涉成像雷达技术是最近几年发展起来的对全球进行3维地形快速测图的高新技术,它标志着空间遥感技术从2维信息获取进入到3维信息获取的新阶段.本文以从SRTM数据中提取长沙市数字高程模型为例,介绍了通过逐步处理SRTM数据,得到应用于实践中的数字高程模型.同时还简要介绍了处理数据过程中所使用的一些软件.如Surfer,MATLAB,ENVI等.     

未知DEM下的机载SAR图像几何校正方法研究

针对机载环境复杂,不确定因素众多,与图像相对应的DEM不能精确获得等影响校正的不利因素,研究基于先验条件而不依赖DEM的机载SAR图像几何校正方法.从产生畸变的原理和校正过程的本质出发,将不同的几何校正理论在成像原理层面进行统一;在此基础上,分析精确校正所需要的条件,并提出当条件不能满足时的基于统计模型的几何校正方法;继而提出基于不同先验条件的校正方案决策模型.仿真实验及基于配准区域的保真度评价结果验证了所提方法的有效性.     

几何失真对SAR图像匹配的影响及校正方法分析

合成孔径雷达SAR用于图像匹配导航系统,可大大提高导航精度。然而地形起伏和大气干扰等因素使得SAR实时图存在几何失真,降低了匹配性能。通过对SAR实时图几何失真成因分析,提出了一种二维可分离的几何校正方法,并得出方位向几何失真可跟随成像处理预先校正,图像后处理只需校正距离向。利用数字高程模型DEM和正射图模拟得到了3幅具有不同地形特征的SAR实时图,并分别利用3种几何校正方法对其进行统计实验,得到了不同地形SAR实时图几何校正方法选取的准则。     

雷达后向散射模型及其在雷达图像地形影响纠正中的应用

在从雷达估测森林生物量时，经常遇到的一个问题是地形对雷达信号的影响。地形使得雷达波的入射角度改变，使每个雷达图像像元所包含的地表面积改变，由于地面的起伏，植被本身的结构也不同，纠正这种由地形而不是植被类型引起的雷达图像的变化是一个很复杂的问题，除了需要高质量的地形数据外，还必须理解植被雷达信号随地形变化的规律。提出一种可用来模拟森林及其它植被处于山坡上的雷达后向散射模型。结合DEM数据，模拟的结果可用来进行雷达图像的地形影响纠正，如果多极化或多波段图像存在，通过雷达模型可用从一种极化推导出的地形信息来纠正其它极化的图像数据。     

SAR图像纠正的数学模型

本文对Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ等提出的平距投影的合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像纠正的数学模型给子证明，并指出其近似性。随后推导了斜距投影的雷达图像纠正的数学模型，且以雷达图像的模拟数据，验证了该数学模型与Ｇ．Ｋｏｎｅｃｎｙ的数学模型具有相同的数学精度。     

依据点云强度校正的壁画纠正

壁画纠正能消除数字壁画影像的变形并赋予其空间参数特性,是壁画数字化保护中的关键步骤之一。激光扫描数据作为壁画影像与三维空间的媒介,在壁画影像的纹理映射和纠正中具有重要的意义。然而,激光点云强度的近距离反常现象给壁画纠正中特征点的提取带来了困难。本文针对基于点云的壁画纠正中强度信息的近距离反常问题,研究了激光成像原理,推导了顾及激光接收系统散焦效应的强度函数,并采集样本数据进行模型参数估计,通过对估计模型和实际采集数据进行比较,生成不受距离和入射角影响的相对反射率,从而有效校正了强度异常的点云数据。试验表明,在壁画影像纠正过程中,该方法能有效解决强度影像提取特征点少且分布不均的问题,效果明显优于通用的数字图像处理方法。     

机载激光雷达系统定位精度分析

从机载激光雷达系统误差的产生机制出发,分别对姿态角误差、DGPS误差、瞬时扫描角误差、激光测距误差对激光脚点定位精度的影响进行定量的分析,从理论上分析了机载激光雷达系统的定位精度。本文的结果对实际应用具有重要的参考价值。     

雷达技术在影像制作方面的应用

以机载雷达影像为主要研究对象,介绍了雷达技术作为影像制作方面的新技术,在实际生产工作中的应用及优势,阐述了雷达影像与传统光学影像的差别及各自的优缺点.     

车载LiDAR点云中交通标线的提取方法

交通标线,作为道路上重要的交通标识,为司机和行人提供重要的引导信息。车载激光扫描系统(车载LiDAR)可以快速获得被测目标的表面三维坐标信息,为提取高精度三维交通标线提供了可靠数据源。本文通过分析道路点云数据的平面距离、点云强度、点云密度等特征,将点云数据归化成地理参考强度图像。针对生成的二维参考图像,充分借鉴图像处理中目标分类与识别的手段,将交通标线信息准确提取出来。实验表明,该方法可行、有效。     

多角度影像配准方法的探讨

由于多角度卫星的快速发展,多角度的应用也随之而来。由于多角度观测卫星可同时提供多角度观测数据,提供立体像对,从而为提取影像高程信息成为了可能。我们在制作DSM、DEM等数字3D产品时,都需要对多角度影像进行高精度的配准,并且配准的精度会影响到以上应用的效果,因此,对多角度影像进行配准研究非常必要。本文针对CHRIS/PROBA卫星影像,对目前多角度影像的配准方法进行探讨。     

SAR影像中叠掩与阴影区域的识别 ——以湖北巴东为例

SAR影像中叠掩和阴影区域的识别是滑坡监测中的首要工作，本文针对这一工作利用雷达卫星成像时的几何模型与图像处理中形态学方法综合识别叠掩与阴影区域，以ALOS-2数据为例，对比该地区雷达强度图像，验证了本文试验方法的可靠性。     

基于小波和线矩的实孔径雷达图像与TM图像的匹配

为了充分利用多源遥感信息,常常需要解决不同传感器图像之间的匹配问题。为此,本文初步探讨了一种基于小波边缘检测与线矩描述的实孔径雷达图像与ＴＭ图像的匹配算法。实验结果表明：如果搜索窗口内存在较丰富的特征,该算法可以获得满意的结果。