異源合成孔徑雷達景象匹配的評估技術(shù)研究.pdf

1、與傳統(tǒng)成像手段相比，合成孔徑雷達（SAR）具有全天候、全天時的特點。SAR在現(xiàn)代武器裝備中發(fā)揮著越來越重要的作用，常用于飛行器末段數(shù)字式景象匹配制導(dǎo)。在實用的景象匹配系統(tǒng)中，參考圖與實時圖大多由異源SAR傳感器拍攝獲取，而這些異源傳感器具有不同的分辨力、不同的高度、不同的拍攝角度、不同的天氣、不同的時段、不同的雷達波段和不同的工作模式。因此，參考圖與實時圖之間一般存在較大的灰度差異與幾何變形，這導(dǎo)致不同匹配算法之間的多樣性與復(fù)雜性。如何

2、根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境選擇合適的景象匹配算法成為了一個難題。本文從景象匹配評估技術(shù)的理論研究與評估系統(tǒng)的原型開發(fā)，從理論和實驗的角度實現(xiàn)了對不同匹配算法的評估。本文的研究意義在于：景象匹配評估是一個困難的命題，國內(nèi)外很難找到可以借鑒的研究成果，本研究首次從理論上建立了一個可以進行定量分析的景象匹配評估體系和方法。該方法能夠?qū)Ω鞣N匹配算法進行系統(tǒng)評估，以確定它們的可靠性，避免了逐一進行外場飛行實驗的檢核，從而有助于節(jié)約景象匹配系統(tǒng)研發(fā)費用、縮

3、短開發(fā)周期、提升產(chǎn)品性能，提高景象匹配系統(tǒng)的智能化、可靠性和實時性。主要內(nèi)容和相關(guān)成果包括： ⑴SAR景象匹配算法評估體系的建立與實現(xiàn)。提出了完整的景象匹配算法評估體系。該體系包含SAR影像度量指標(biāo)的選擇、參考圖適配性評估模型與實時圖可匹配性評估模型的建立以及基于評估模型的評估方法實現(xiàn)等內(nèi)容，實現(xiàn)了對同一算法不同景象適應(yīng)性的評估以及不同算法之間總體性能的評估。 ⑵SAR影像理想邊緣參考圖提取準(zhǔn)則的建立。提出了由相關(guān)分析與

4、ROC分析構(gòu)成的SAR影像理想邊緣參考圖提取準(zhǔn)則。使用該準(zhǔn)則提取“理想”的邊緣參考圖，為SAR邊緣提取圖的質(zhì)量評估提供參考依據(jù)。 ⑶參考圖適配性評估的SRIS模型的建立。景象匹配區(qū)的選取是整個匹配系統(tǒng)啟動的先決條件。本文從參考圖灰度特征、結(jié)構(gòu)特征和紋理特征出發(fā)，提取出參考圖的多個度量指標(biāo)，結(jié)合理想匹配結(jié)果構(gòu)成訓(xùn)練樣本集。并運用支持向量機對訓(xùn)練樣本進行分類訓(xùn)練，得到參考圖適配性評估模型，使用這個模型可實現(xiàn)匹配區(qū)的自動選取。

5、 ⑷實時圖可匹配性評估的SRIM模型的創(chuàng)建。實時圖邊緣的提取質(zhì)量是影響景象匹配結(jié)果的另一重要因素。本文提出了實時圖可匹配性評估的SRIM模型。該模型從實時圖提取邊緣中計算非獨立度量指標(biāo)與獨立度量指標(biāo)，利用“理想”邊緣參考圖作依據(jù)，結(jié)合支持向量機實現(xiàn)了對實時圖邊緣質(zhì)量的分類評估，從而揭示了實時圖邊緣質(zhì)量與最終匹配性能之間的關(guān)系。 ⑸評估系統(tǒng)原型開發(fā)。結(jié)合論文的主體研究工作和景象匹配系統(tǒng)研制任務(wù)需求，開發(fā)了異源合成孔徑雷達景象匹配的