کالیبراسیون هندسی تصاویر SAR به منظور حذف خطاهای ناشی از توپوگرافی سطح زمین

با توجه به هندسه تصویربرداری تصاویر SAR، این تصاویر شامل خطاها یا اعوجاجاتی هندسی هستند که باعث می‌شود اطلاعات تصاویر دارای خطا باشند، لذا باید تصاویر کالیبراسیون هندسی شوند. از آن جاییکه رادارها به‌صورت پهلونگر تصویربرداری می‌کنند، خطاهایی نظیر سایه، کوتاه­شدگی[1] و همپوشانی[2] به وجود می‌آید. برای اینکه بتوان این خطاها را تصحیح کرد، باید اطلاعاتی در ارتباط با موقعیت سنجنده، هندسه تصویربرداری و ارتفاع هدف نسبت به بیضوی در دسترس باشد. در این مقاله روشی برای تصحیح هندسی تصاویر SAR پیشنهاد می­شود که از معادلات اساسی برد و داپلر استفاده می‌کند و برای پیاده­سازی روش مورد استفاده در این مقاله، از تصاویر سنجنده ALOS-PALSAR استفاده می­شود. در این روش، برای زمین مرجع کردن تصویر، از سه نوع مختلف مدل ارتفاعی رقومی DEM[3] منطقه استفاده می­شود که علاوه بر DEM، پارامترهای دقیق مداری سنجنده نیز مورد نیاز است. در روش این مقاله ابتدا مدل ارتفاعی رقومی در راستای برد و آزیموت منتقل می‌شود که با اعمال این فرآیند، خطاهای ناشی از توپوگرافی نظیر کوتاه­شدگی و همپوشانی نیز در این DEM منتقل شده حذف می­شوند. سپس موقعیت تصویر اصلی روی تصویر این DEM پیدا و با استفاده از بازنمونه­برداری با انواع تبدیلات دوبعدی، تصویر اصلی بر روی این DEM منطبق می‌شود. پس از اعمال فرآیندهای مذکور، خروجی تصویری زمین ­مرجع شده است که خطاهای هندسی آن حذف شده است. مزیت روش بیان شده در این مقاله، عدم نیاز به هیچ‌گونه نقطه کنترل و همچنین عدم نیاز به پارامترهای وضعیت و دورانی سنجنده است. از آنجاییکه قدرت تفکیک در راستای برد زمینی تصاویر مورد استفاده حدود 30 متر است، تصویر زمین مرجع شده نیز دارای همین قدرت تفکیک بوده و با استفاده از روش ذکر شده در این تحقیق در حالت مسطحاتی دارای دقتی در حدود 20 متر (کمتر از یک پیکسل) و در حالت ارتفاعی 30 متر برآورد می­شود.   1 Foreshortening 2 Layover 3 Digital Elevation Model