1.一种地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,包括:获取目标测区地形点云;
获取所述目标测区地形点云在GB-SAR成像平面上的投影坐标,并从中提取出特征线投影坐标序列;
提取特征线在目标测区GB-SAR影像中的像元坐标序列,得到特征线像元坐标序列;
计算所述特征线像元坐标序列与所述特征线投影坐标序列之间的轴系水平转角,并根据所述轴系水平转角统一地形点云投影坐标系和像元坐标系;
根据预先建立的GB-SAR影像像元与地形点云的匹配关系,查找所述目标测区地形点云的三维坐标对应的GB-SAR影像像元。
2.如权利要求1所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述获取目标测区地形点云,包括:获取目标测区在地面三维激光扫描仪独立三维坐标系下的点云数据;
将所述独立三维坐标系下的点云数据转换至地形三维坐标系下,得到所述目标测区地形点云。
3.如权利要求1所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述获取所述目标测区地形点云在GB-SAR成像平面上的投影坐标,并从所述目标测区地形点云投影坐标中提取特征线投影坐标序列,包括:将所述目标测区地形点云的坐标原点平移至GB-SAR中心;所述GB-SAR中心点为测量得到的GB-SAR雷达传感器中心点;
以所述GB-SAR中心为中心,获取所述目标测区地形点云在所述GB-SAR成像平面上的投影极坐标;
将所述目标测区地形点云在所述GB-SAR成像平面上的投影极坐标转换成对应的平面坐标;
从所述目标测区地形点云投影后所得到的平面坐标中提取所述特征线投影坐标序列。
4.如权利要求3所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,采用下式获取所述目标测区地形点云在所述GB-SAR成像平面上的投影极坐标:采用下式将所述目标测区地形点云在所述GB-SAR成像平面上的极坐标转换成对应的平面坐标:其中,(rTerrain,θTerrain)为目标测区地形点云投影点极坐标,(X,Y,Z)为目标测区地形点云的三维坐标,(Xradar,Yradar,Zradar)为雷达中心在三维地形坐标系下的坐标。
5.如权利要求1所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述提取特征线在所述目标测区GB-SAR影像中的像元坐标序列,包括:获取多景所述目标测区的GB-SAR影像;
计算多景所述目标测区GB-SAR影像的平均热信噪比值;
根据所述GB-SAR影像的平均热信噪比值的峰值分布,提取所述特征线在所述目标测区GB-SAR影像中的像元坐标序列。
6.如权利要求5所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述提取特征线在目标测区GB-SAR影像中的像元坐标序列,包括:沿所述特征线绘制多段线;
获取所述多段线在所述GB-SAR影像中穿过的影像像元坐标;
根据所述多段线在所述GB-SAR影像中穿过的影像像元坐标,在预设大小的窗口中,以平均热信噪比为权重,逐像元计算每一个窗口的重心坐标,将得到的重心坐标序列作为所述特征线在所述目标测区GB-SAR影像中的像元坐标序列。
7.如权利要求6所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,采用下式逐像元计算重心坐标:其中,TSNR(x,y)为像元(x,y)的热信噪比,S是窗口内像元集合,(xg,yg)为窗口重心坐标。
8.如权利要求1所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述获取所述特征线像元坐标序列与所述特征线三维坐标序列之间的轴系水平转角,并根据所述轴系水平转角统一地形点云投影坐标系和像元坐标系,包括:根据所述特征线投影坐标序列以及所述特征线像元坐标序列,计算得到旋转矩阵;
根据所述旋转矩阵,将所述目标测区地形点云在GB-SAR成像平面上的投影坐标进行旋转计算,得到所述轴系水平转角,并根据所述轴系水平转角统一地形点云投影坐标系和像元坐标系。
9.如权利要求8所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述根据所述特征线投影坐标序列以及所述特征线像元坐标序列,计算得到旋转矩阵,包括:采用采用下式计算所述旋转矩阵:
其中,n为最邻近点对的个数,pi为所述特征线像元坐标序列中的一个点,qi为所述特征线投影坐标序列中与pi最近的一个点,R为旋转矩阵,E(R)为R对应的最小误差函数。
10.如权利要求1所述的地基合成孔径雷达影像像元坐标三维变换方法,其特征在于,所述GB-SAR影像像元与地形点云的匹配关系采用如下方案建立:在所述GB-SAR成像投影面上,以GB-SAR影像各像元坐标为中心,在所述目标测区地形点云在所述GB-SAR成像平面上的投影坐标中,采用下式计算与当前像元坐标距离最近的地形点:其中,(xi,yi)为所述当前像元坐标,(xproj,yproj)为所述目标测区地形点云经过原点平移、投影计算和坐标旋转后的投影坐标,△S为(xi,yi)与(xproj,yproj)之间的距离,min为取△S为最小值时的(xproj,yproj),当△S取最小值时,建立(xi,yi)与之间的映射关系。