衛載SAR地塊影像匹配之參數最佳化

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姓名

黃金城(Chin-Chen Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

衛載SAR地塊影像匹配之參數最佳化
(Parameter Optimization in Satellite SAR Groundel Area Image Matching)

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摘要(中)

摘要
地形物元是物空間匹配的基本單元，亦稱為地元，其大小約是將像元依比例投射至地表的尺寸。地元影像產生方法是由物空間位置出發推求影像坐標並擷取影像灰值，此方法需建立物空間與像空間之數學相關，即影像方位參數。
衛載SAR影像方位參數之求解，是以檔頭資料所提供之衛星位置為初始值帶入混合平差模式進行求解，並加入數值地形模型進行建立物空間與像空間之關係，以求取一區域之地元影像，稱為地塊影像，本研究並以此地塊影像進行匹配。
在匹配模式中，以最小二乘匹配模式為基準，附加輻射參數進行地元區塊影像匹配。並使用統計上之判別檢定以尋找影像最佳匹配參數，進行參數優化之工作，以及粗差偵測中的迭代資料搜評技術，利用標準化殘差，逐次將含有雜訊過大之觀測量從觀測資料組中剔除，以達到偵測匹配影像對中含有顯著大錯之像元對並予以剔除進而提高匹配精度。並嘗試使用最佳不變二次無偏差估計式進行方差分量估計，對匹配影像之觀測量之權值進行較合理的給予與研究。

摘要(英)

Parameter Optimization in Satellite SAR Groundel Area Image Matching
Abstract
Object surface element is the basic element of object space mathing or call groundel. The size is pixels rate project to object space. Groundel images are derived from object space position get image coordinates and gray level. The methodology has to build the mathematical correlation between object space and image space.
The orientation parameter are obtained from the satellite header files information as initial and fixed by the mixed adjustment model. Then adding digital terrain model to build relation of object space and image space correlate. The research get groundel area image to match.
Based on least squares matching and added radiant parameters to groundel area image matching. To make the parameters optimal, we use the discrimination test in statistics, and to improve the precision of matching, we use the iterated data snooping which using the normalized residual to detect and deleted the blunder of observation at each iterated. Finally, we use best invariant quadratic unbiased estimation（BIQUE）to estimate the variance components and try to get reasonable weight.

關鍵字(中)

★ 影像匹配
★ 合成孔徑雷達

關鍵字(英)

★ SAR
★ image matching
★ Synthetic Aperture Radar

論文目次

目錄
摘要 I
Abstract II
圖目錄 III
表目錄 V
第一章緒論 1
1-1 文獻回顧 1
1-2 研究動機 3
1-3 論文架構 4
第二章 SAR影像方位參數模式與求解 6
2-1 雷達測量條件式 6
2-2 方位參數之參數模式 7
2-2-1 外方位動態參數模式 7
2-2-2 像元間距 8
2-2-3 偏斜角 8
2-3 外方位參數求解方法 9
2-3-1 工作坐標系之定義 9
2-3-2 混合平差模式 11
2-3-3 參數初始值之給定 12
第三章地塊影像匹配參數模式與求解 14
3-1 地形物元 14
3-2 地塊影像匹配求解模式 16
3-2-1 最小二乘匹配模式 16
3-2-2 地塊影像匹配參數 18
3-2-3 標準化互相關係數法 20
3-3 方差分量估計 21
3-3-1 方差分量估計的方法 21
3-3-2 方差分量分組依據 23
3-3-3 方差分量估計初始值的給予 24
3-3-4 方差分量估計求解步驟 24
第四章統計檢定及地塊影像匹配之求解步驟 26
4-1 統計檢定 26
4-1-1 卡方統計檢定 27
4-1-2 費雪統計檢定 28
4-2 判別檢定 28
4-2-1 全域模式檢定 28
4-2-2 相容檢定 29
4-2-3 判別檢定 30
4-3 粗差偵測 31
4-4 地塊影像匹配之求解步驟 33
4-4-1 方位參數求解步驟 33
4-4-2 地塊影像匹配之求解步驟 35
第五章地塊影像匹配實驗結果與討論 37
5-1 實驗區資料 37
5-2 方位參數實驗成果與分析 43
5-2-1 方位參數求解 43
5-2-2 地形物元 49
5-3 地塊影像匹配實驗成果與分析 51
5-3-1 資料說明 51
5-3-2 匹配視窗尺寸討論 56
5-3-3 粗差偵測技術之應用 58
5-3-4 方差分量估計分析 59
5-3-4 其他像對之分析 61
第六章結論與建議 67
6-1 結論 67
6-2 建議 68
參考文獻 69
附錄A 各坐標系統之轉換關係 72
附錄B 影像檔頭資料之描述 77
附錄C 求解影像方位參數之像坐標殘差 79
附錄D 匹配像對及其屬性 83

參考文獻

參考文獻
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指導教授

吳究(Joz Wu)

審核日期

2002-7-19

推文