[發明專利]一種人工角反射器在SAR影像中的識別方法

無效

• 申請號: 201210058918.2
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102608601A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京北科安地科技發展有限公司
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測繪技術領域，特別是涉及人工角反射器在影像中的識別方法。

背景技術

雖然近年來，隨著合成孔徑雷達干涉測量（Interferometric?Synthetic?Aperture?Radar，InSAR）技術在理論和實踐方面不斷深入發展，不僅帶來了對地觀測界又一次飛躍，也為研究地面形變提供了有力的工具。但應該指出，至今InSAR技術成功的實例局限于地表形變幅度較大、自然環境合適的地區。這是因為InSAR技術的處理過程中大氣效應、地形起伏等很多因素都會帶來誤差，且在實際應用中還受到時間失相關、空間失相關的制約。

永久散射體(permanent?scatterers，PS)干涉測法將研究對象集中于相位穩定點形成的像元子集，使得受基線和時間去相干的影響大大減少?；旧先コ藗鹘yInSAR受時間空間去相干及大氣效應的影響。但PS技術是借助于那些在長時間序列上能夠保持永久穩定散射特性的地物點，這些點能夠在SAR強度或相位圖像上識別出來，并要達到一定的分布密度，才能進行有效的監測。在建筑物密集的城區，許多人為建筑物都可以作為單一的PS點在SAR影像中識別出來，并達到一定的分布密度，進而利用這些PS點進行監測。在山區由于居民相對稀少，建筑物也分布稀疏，并且植被覆蓋較多，季節性變化差異較大，因此難以識別出足夠的PS候選點來滿足應用要求，導致PS分析方法無法有效地展開。人工安置的角反射器(Corner?Reflector，CR)能很好地解決這一問題,?同時也可以用于?PS?點的加密。由于?CR?大部分是用金屬材料制成且與雷達波的入射方向保持最佳的夾角,所以其反射強度通常遠大于周圍物體的反射,?可以看作一個點狀目標的人造永久散射體，從而解決了天然PS點稀少的問題，進一步擴大了PS-InSAR技術的應用區域。隨著CR技術在InSAR技術中應用越來越廣，影像數據拍攝后如何識別角反射器點尤為重要。而傳統的PS點提取方法容易造成錯判和漏判，提取效果并不理想。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種角反射器在影像中的識別方法，其有效避免了角反射器的錯誤判別，并大大提高了識別效率。其包括以下步驟。

A：計算數據像元相干系數，并計算像元在時間序列上的相干系數的平均值CC，選取CC≥0.8為閾值，提取出PS候選點PS1(i,j)。

B：計算出振幅離差指數D_A，算出數據的D_A值后選取D_A≤0.25為閾值，提取出PS候選點PS2(i,j)。

C：提取PS1(i,j)與PS2(i,j)的重疊部分，識別出感興趣的PS點PS(i,j)，即提取同時滿足CC≥0.8和D_A≤0.25的PS候選點。

D：結合CR坐標信息，通過CR周圍的山體、河流和道路等較為明顯的地形特征參照，目視解譯利用排除法精確的確定出CR安置的位置，最終從PS(i.j)中識別出CR。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果：本發明采用的角反射器識別方法是建立在基于平均相干系數、振幅離差信息的雙閾值方法提取，即考慮PS點回波信號的高信噪比特性，又考慮了PS點的穩定性，避免了只強調PS點某一特性的單一閾值方法存在的不足，盡量減少了PS點的錯判或漏判，從而提高了從PS點中解譯CR的可靠性和準確度。

附圖說明

圖1為識別方法流程圖。

圖2為相干系數閾值提取PS候選點PS1(i,j)。

圖3為振幅離差閾值提取PS候選點PS2(i,j)。

圖4為雙閾值提取PS點PS(i,j)。

圖5為影像中識別出的角反射器位置圖。

具體實施方式

具體實施流程如圖1所示。

（1）計算多景數據每個像元的相干系數，然后計算像元在時間序列上相干系數的平均值。嘗試采用不同的閾值進行識別，對比識別效果后，確定均值CC≥0.8為閾值，提取出的PS候選點PS1(i,j)如圖2中白色點所示（底圖為強度圖）。

（2）計算出振幅離差指數。

假設同一地區n幅SAR影像，對于第m幅圖像中第(i,j)個像元，其后向散射強度I_m?(i,j)等于振幅的平方，表示為。?

。

則與(i,j)對應的所有SAR圖像中像元的后向散射強度均值為。

。

后向散射強度標準差可表示為。

。

則振幅離差指數為。

。