SAR影像数据分辨率与像素间隔

末蓝、 2022-02-26 11:24 479阅读 0赞

# 0 前言 #

SAR影像数据分辨率与像素间隔（像素采样间距）是不一样的概念，也是比较容易混淆的概念。常常有人混淆这两个概念，包括一些SCI论文也能看到这种错误。

# 1 采样定理 #

下面是从数据信号处理理论对其进行说明。先回顾一下采样定理：

**时域抽样（采样）定理（香农采样定理，奈奎斯特采样定理）：**

1.  对于带限于最高频率wm(下标m指max，最大值之意)连(m指max之意)续时间信号x(t)，只有在以抽样频率ws(下标s指sample，采样之意)≥2wm对其进行理想之采样时，x(t)可以唯一地由其样本x(nT)（离散信号）来确定而不丢失原有信息；
2.  如果需要从连续时间信号的离散时间样本x(nT)不失真地恢复成原来的连续时间信号x(t)，需要将其样本值序列通过一个低通滤波器，该理想滤波器的截止频率wc必须满足wm<wc<(ws-wm)的条件，其通带增益为T。

该定理说的是：**（1）为了不失真地恢复模拟信号，采样频率应该大于模拟信号频谱中最高频率的2倍；（2）指出滤波器截止频率范围。**

# 2 SAR信号采样处理 #

**分辨率**描述了两个相似的脉冲响应（信号）之间最小的可分辨间距（A和B部分之间的距离），但通常用于一个脉冲的宽度(C部分距离)。

**像素点**是指用于数字图像的离散采样位置。根据采样定理，在一个分辨率距离下至少要有两个像素点才能可能将两个相近的信号分隔。  
如下图所示：

![图1][1]  
SAR成像处理是一个简单的过程，虽然它需要大量的计算。它可以被认为是一个二维聚焦操作。

1.  第一维是相对简单的距离向聚焦，需要对接收到的回波进行去噪。
2.  第二维是方位向聚焦，方位向聚焦依赖于目标场中每个点产生的多普勒记录，类似于用于距离向聚焦的滤波操作。

然而，由于这些多普勒记录是与距离向相关的，所以方位向压缩必须具有相同的距离依赖关系，这使得情况变得复杂。

此外，还需要对SAR成像传感器运动和地球自转等数据进行各种修正，以及对传感器飞越目标距离的变化进行修正。

需要注意的是，在数据采集过程中，由于距离向分辨率随入射角的变化，最终SAR图像的像素与分辨率单元的尺寸并不相同。因此，有必要使用均匀网格对像素进行重采样。

**更基本的是，每个分辨率单元至少需要两个像素，这是数字采样定理要求的结果**。一般地，重采样选择的SAR图像中的像素间距为了符合标准的地图比例尺，通常是100米的离散倍数(或除数)。

例如Sentinel-1 IW成像模式 GRDH级产品数据的距离向、方位向分辨率分别是20m、22m，其其像素间距为10m，不过，实际上Sentinel-1 IW的最原始分辨率应该从SLC级数据来谈起。见下图：  
![图2][2]

# 3 后语 #

尽管通常SAR图像处理时往往会重采样，但要真正得到反映地物的图件，制图分辨率的确定需要考虑其实际分辨率的影像。

# 参考文献 #

【1】Henri Maitre, 孙洪译. 合成孔径雷达图像处理\[M\]. 电子工业出版社, 2013.  
【2】吴京. 信号分析与处理\[M\]. 电子工业出版社，2014.

[1]: /images/20220226/5e4fdd4de7754f679ac6a598b3d77810.png
[2]: /images/20220226/c84469dee78141e9b1e2813506d9e3d3.png

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，479人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关图片像素

片是由一个个方快（像素点）组成。而计算机中，每种颜色均可由RGB三种颜色分量合成。所以，对于计算机来说，每一个像素点，计算机存储的是RGB三种颜色的值。对于8bi...

柔光的暖阳◎/ 2024年04月18日 06:11/ 0 赞/ 49 阅读

相关一文详解像素、DPI、分辨率之间的关系

1.像素像素：是指在由一个数字序列表示的图像中的一个最小单位，称为像素。像素可以用一个数表示，比如一个“0.3兆像素”数码相机，它有额定30万像素；也可以用一对数字

比眉伴天荒/ 2024年03月26日 17:52/ 0 赞/ 31 阅读

相关清晰度、分辨率、像素、4K、HDR的区别

> 像素，分辨率，清晰度的定义： 1、像素是指照片的点数(表示照片是由多少点构成的)，分辨率是指照片像素点的密度(是用单位尺寸内的像素点，一般用每英寸多少点表示--dpi)。

傷城~/ 2023年01月02日 11:24/ 0 赞/ 652 阅读

相关设备的dpr_设计师的前端知识：搞清楚像素、设备像素、设备独立像素、dpr、ppi、逻辑分辨率、物理分辨率...

最近工作中正在研究跨端设计系统，其中部分内容涉及到上述概念。为了搞清楚这几个术语概念自己也找了很多资料，也咨询了一些前端同学。同时也很诧异地发现有些前端同学对于以上几个概念也不

布满荆棘的人生/ 2022年12月31日 08:29/ 0 赞/ 401 阅读

相关分辨率和像素是什么关系？

分辨率和像素是什么关系？像素即px，是画面中最小的点（单位色块）。分辨率=画面水平方向的像素值 \ 画面垂直方向的像素值。分辨率可以分为两方面：屏幕分辨率和图像分辨

向右看齐/ 2022年11月11日 05:52/ 0 赞/ 210 阅读

相关 Matlab影像像素坐标得到经纬度/经纬度转影像坐标（已知经纬度获取影像DN值）

我想要利用matlab读取geotif后，输入经纬度得到该图像的坐标以及DN值。首先在网上能找到的是利用图像的坐标值得到经纬度坐标，[就是这个博客。][Link 1] 那

矫情吗；*/ 2022年04月23日 11:32/ 0 赞/ 1121 阅读

相关 SAR影像数据分辨率与像素间隔

0 前言 SAR影像数据分辨率与像素间隔（像素采样间距）是不一样的概念，也是比较容易混淆的概念。常常有人混淆这两个概念，包括一些SCI论文也能看到这种错误。 1 采样

末蓝、/ 2022年02月26日 11:24/ 0 赞/ 480 阅读

相关像素详解

像素，是图像显示的基本单位，英文“pixel”，pix是英语单词picture的常用简写，加上英语单词“元素”element，就得到pixel，故“像素”表示“图像元素”之意，

今天药忘吃喽~/ 2022年01月26日 23:45/ 0 赞/ 474 阅读

相关 CSS像素、物理像素、逻辑像素、设备像素比、PPI、Viewport

最近看了很多这方面的文章，能搜到的基本看了个遍，但感觉还是似懂非懂，知道这个东西，很难说出这是个什么东西，先整理一些概念，慢慢消化，以后慢慢探索其中的原因。 1、PX(CS

￡神魔★判官ぃ/ 2021年11月27日 00:54/ 0 赞/ 360 阅读

相关 CSS像素、物理像素、逻辑像素、设备像素比、PPI、Viewport

最近看了很多这方面的文章，能搜到的基本看了个遍，但感觉还是似懂非懂，知道这个东西，很难说出这是个什么东西，先整理一些概念，慢慢消化，以后慢慢探索其中的原因。 1、PX(CS

梦里梦外;/ 2021年11月26日 14:36/ 0 赞/ 365 阅读