[發(fā)明專利]基于相關(guān)加權(quán)聯(lián)合子空間投影的InSAR干涉相位估計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210003415.5
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102565798A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李海;吳仁彪;賈瓊瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G01S7/36
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達探測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于相關(guān)加權(quán)聯(lián)合子空間投影的InSAR干涉相位估計方法，其可以在合成孔徑雷達SAR圖像配準(zhǔn)精度很差的條件下準(zhǔn)確地估計出相應(yīng)像素間的干涉相位。

背景技術(shù)

干涉合成孔徑雷達InSAR是一種獲取地面數(shù)字高程圖的重要遙感技術(shù)。InSAR技術(shù)中的三大關(guān)鍵處理步驟是SAR圖像配準(zhǔn)、干涉相位估計即干涉相位噪聲濾波和相位展開。若圖像配準(zhǔn)的精度較差，將使后面的相位展開難以獲得令人滿意的結(jié)果。因為傳統(tǒng)的相位展開方法，例如枝切法、區(qū)域增長法和最小二乘LS算法的性能受圖像配準(zhǔn)精度的影響很大，都要求圖像配準(zhǔn)的精度達到1/10～1/100個分辨單元，否則將會嚴(yán)重影響相位展開的性能。然而，對于相干性較低和不同幾何形變的兩幅圖像，精確配準(zhǔn)會存在困難。因此，研究對圖像配準(zhǔn)誤差具有強穩(wěn)健的干涉相位估計方法具有重要的實用價值。

目前，對圖像配準(zhǔn)誤差穩(wěn)健的干涉相位估計方法主要有以下幾種：

1.李真芳等人在2006年的IEEE?Trans.On?GRS上發(fā)表的文章《ImageAuto-Coregistration?and?InSAR?Interferogram?Estimation?Using?Joint?Subspace?Projection》中，采用了相鄰像素的相干信息和空間投影技術(shù)，雖然該方法可以在存在配準(zhǔn)誤差時獲得滿意的干涉相位估計結(jié)果，但是在估計干涉相位時首先要確定噪聲子空間維數(shù)，若噪聲子空間維數(shù)估計不準(zhǔn)，必定影響干涉相位的估計結(jié)果。

2.李海等人在2007年電子學(xué)報第三期上發(fā)表的文章《InSAR自適應(yīng)圖像配準(zhǔn)的干涉相位估計方法》中，提出了基于加權(quán)聯(lián)合單像素模型的干涉相位估計方法，雖然在估計干涉相位時不需要確定噪聲子空間維數(shù)，但是在估計干涉相位時需要首先確定配準(zhǔn)誤差方向，并且確定最優(yōu)權(quán)值時需要搜索，因此計算量較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于相關(guān)加權(quán)聯(lián)合子空間投影的InSAR干涉相位估計方法，以解決在SAR圖像配準(zhǔn)精度很差條件下無法準(zhǔn)確估計出相應(yīng)像素間的干涉相位問題。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的基于相關(guān)加權(quán)聯(lián)合子空間投影的InSAR干涉相位估計方法包括按順序進行的下列步驟：

1)用傳統(tǒng)的相關(guān)法以主圖像作為參考對副圖像進行粗配準(zhǔn)，得到粗配準(zhǔn)圖像；

2)利用主圖像和粗配準(zhǔn)圖像構(gòu)造相關(guān)加權(quán)觀測矢量；

3)計算相關(guān)加權(quán)聯(lián)合協(xié)方差矩陣和加權(quán)聯(lián)合相關(guān)函數(shù)矩陣；

4)計算噪聲子空間和信號子空間；

5)用噪聲子空間投影來構(gòu)造代價函數(shù)，并通過代價函數(shù)估計干涉相位。

在步驟2)中，所述的構(gòu)造相關(guān)加權(quán)觀測矢量的方法是：

a.分別計算主圖像中像素a與粗配準(zhǔn)圖像中像素m的相關(guān)系數(shù)：