面向目视解译的多极化SAR图像可视化方法研究

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SAR作为一种利用微波成像的遥感测绘手段,具有全天时、全天候的突出特点,在环境监测、目标探测等领域有广泛的应用前景。全极化SAR能获取地物散射的极化信息,在地物参数反演、目标识别等方法有独特的优势。目前,在人造目标解译、灾情研判等方面,判读员目视解译依然是SAR图像应用的重要方式之一。然而,目前面向目视解译的全极化SAR图像可视化方研究还十分缺乏,尚不足以为目视解译提供有力的辅助支撑。  为此,本文面向全极化SAR图像目视解译需求,针对典型人造目标和区域场景开展可视化方法研究。本文的主要研究内容和贡献如下:  1)针对目标的目视解译,首先,面向目标强散射中心的极化特征分析和可视化需求,梳理了散射中心极化特征表征的方法,并通过仿真和机载SAR实验数据,分析了包括三面角、不同尺寸二面角、圆锥等的典型结构体的极化SAR特性及其在各种极化表征方法下的结果,得到了一些有益的结论,为目标散射中心散射机制的判断、进而目标解译提供了目标特性知识支撑。  随后,面向目标整体的可视化分析需求,分析了现有极化分解及伪彩色合成方法的特点,并针对相干分解中能区分散射类型最多、但尚未有合适伪彩色合成方案的Cameron分解方法,提出了一种抗噪性较强且较符合地物散射机制特点的伪彩色方案,通过飞机、高压线等目标验证了伪彩色方案的有效性,从而为目标的多极化SAR可视化提供了一种可行的方法。  2)面向全极化SAR场景图像的可视化问题,针对现有方法在高动态范围极化分量向有限阶颜色分量投影时往往存在适应性差、易存在饱和导致伪彩色图像效果较差的问题,提出了一种基于积分图像的窗口图像量化方法,该方法不仅利用积分窗口提高了算法的时效性,而且能够较好的适应场景的变化,能在保证全局图像伪彩色效果的同时,较好的保持图像细节。
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