圓跡SAR的建筑物全方位優(yōu)化成像方法研究

王建峰 林 赟 郭勝龍 喻玲娟 洪 文*

①(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

②(微波成像技術國家級重點實驗室 北京 100190)

③(中國科學院大學 北京 100190)

1 引言

合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一種主動遙感設備，具有全天時全天候和高分辨大區(qū)域成像的能力，在軍事、民用及其它領域有著廣泛應用。常規(guī)SAR模式依賴傳感器平臺的直線飛行軌跡，該成像模式下，一方面存在著由于地形起伏引起的迭掩、透視縮短和陰影等SAR影像固有變形現(xiàn)象；另一方面由于合成孔徑積累時間內(nèi)觀測視角受限，僅能獲取觀測對象在某小范圍方向上的后向散射，給SAR圖像解譯和目標識別帶來了特殊的難題。與傳統(tǒng)SAR模式不同，圓跡SAR通過平臺圓周運動和波束控制實現(xiàn)對目標的全方位360°觀測，可以獲取目標區(qū)域的全方位散射特性，其優(yōu)勢包括3維成像能力、高分辨率、高信噪比等。建筑物信息提取在軍事監(jiān)視、土地使用調(diào)查和城市規(guī)劃等方面有著極為廣泛的應用，按照雷達回波信號路徑不同，建筑物產(chǎn)生的后向散射主要分為面散射、偶次散射和體散射，其中偶次散射最為明顯。CSAR可實現(xiàn)多個不同角度場景的大視角范圍連續(xù)成像觀測，通過多角度觀測的互補性以及對回波進行綜合，有效利用相干累積角實現(xiàn)大信噪比高分辨率成像，提升建筑物散射信息的獲取能力和幾何特征提取、抑制陰影能力[1,2]。

常規(guī)SAR模式成像的固有缺陷會造成建筑物SAR圖像明顯的幾何畸變，在不同成像條件下，同一建筑物就有可能表現(xiàn)出很大的形狀差異，且其局限于單一觀測視角，不能獲得目標隨方位角變化的多角度散射特性。……