مدل سازي Genericهندسه اپي‌پلار تصاوير SAR با هدف كاربرد آن در تناظريابي

The Generic Modeling of Epipolar Line Geometry with Aim of SAR Images Matching

با توجه به كاربردهای فراوان تصاویر SAR در تولید مدل رقومی زمین می‌توان به میزان اهمیت بحث تناظریابی در تصاویر SAR پی برد. تناظریابی در این تصاویر به علت وجود پدیده‌های گوناگون هندسی از جمله سایه، همپوشانی و كوتاه‌شدگی در كنار نویزهای مختلف كه مهم‌ترین آنها نویز اسپیكل می‌باشد، به مراتب پیچیده‌تر از تناظریابی در تصاویر اپتیكی است. یكی از روش‌هایی كه می-تواند به تناظریابی این تصاویر كمك كند، كاهش فضای جستجو با استفاده از تعیین خط اپی‌پلار در تصویر دوم می‌باشد. در تصاویر SAR این خط با استفاده از پارامترهای مداری و معادلات Range و داپلر سنجنده تعیین می‌شود. با تعیین خط اپی‌پلار در تصویر دوم فضای جستجو برای پیدا كردن پیكسل متناظر در تصویر دوم كاهش می‌یابد. هدف از این تحقیق یافتن یك تابع ریاضی بین مختصات پیكسل تصویر اول و معادله خط اپی‌پلار متناظر در تصویر دوم می‌باشد. در این كار تحقیقاتی چند تابع بر روی تصاویر Terra-SAR-X بازه كوتاه و بازه بلند آزمایش شده است. نتایج نشان می‌دهد كه توابع خطی و نیمه خطی با دقتی بهتر از 5/0 پیكسل بیان كننده رابطه بین مختصات نقاط تصویر اول و پارامترهای خط اپی‌پلار تصویر دوم می‌باشند.

SAR image matching is one of the most important processing steps for Digital Elevation Model (DEM) extraction using interferometry and radargrammetry methods. Because of radiometric distortion as speckle noise, layover, foreshortening and shadow, the matching processing is more complicated in SAR images than optical images. Limiting search area is one the methods to improve SAR images matching in the Area Based Matching (ABM) method. In this article we use epipolar line geometry for limiting search area of Terra-SAR-X image pairs during the matching. Epipolar line in the slave image is determined by Rang and Doppler (RD) equation and by orbital information, but solving direct and indirect RD equations for all pixels in master images is very time consuming processing. Therefore we employ some mathematical functions including linear, bilinear, and quadric functions for determining relationship between master image coordinate and epipolar line parameters in the slave image. The results show linear and bilinear equations can relate image coordinate in master and epipolar line parameter in slave image by accuracy better than 0.5 pixels. Thus with only 4 points in master images that were matched with corresponding points in slave image, we can find epipolar line in the slave for all pixel in master image.