[發(fā)明專利]一種地基SAR多級邊坡干涉相位解纏方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610104511.7
• 申請日: 2016-02-25
• 公開（公告）號: CN105738896B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚維賢;黃平平
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;喻嶸

本發(fā)明提供了一種地基SAR多級邊坡干涉相位解纏方法和裝置，所述方法包括以下步驟：S1：建立地基SAR干涉目標(biāo)的真實(shí)相位與纏繞相位的關(guān)系模型；S2：識別干涉相位圖中的殘差點(diǎn)，所述殘差點(diǎn)包括正殘差點(diǎn)和負(fù)殘差點(diǎn)；S3：基于所述干涉相位圖生成掩膜圖；S4：根據(jù)步驟S2中所識別出的殘差點(diǎn)和步驟S3中生成的所述掩膜圖建立掩膜枝切線S5：對掩膜后的圖像進(jìn)行分割，并根據(jù)所建立掩膜枝切線的引導(dǎo)，進(jìn)行相位解纏和解纏相位子圖像拼接。本發(fā)明有效地避免了觀測盲區(qū)產(chǎn)生的干擾相位參與相位解纏導(dǎo)致誤差傳遞甚至解纏失敗的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地基SAR干涉測量領(lǐng)域，特別是一種地基SAR多級邊坡干涉相位解纏方法及裝置。

背景技術(shù)

地基SAR形變監(jiān)測數(shù)據(jù)處理過程中，由于干涉相位的周期性及時間欠采樣等原因，獲得的干涉相位只能限制在(-π,π]之間，即纏繞相位值。如何解算纏繞相位的模糊周期數(shù)，進(jìn)而求解真實(shí)的干涉相位就是相位解纏。相位解纏一直是InSAR干涉處理過程中的難點(diǎn)與重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的相位解纏方法有很多，其中基于殘差點(diǎn)和掩膜質(zhì)量圖確定積分路徑的Goldstein掩膜枝切法通過設(shè)置枝切攔截線使積分路徑繞過殘差點(diǎn)進(jìn)行相位解纏，是一種高效、精確的相位解纏算法。但對于地勢較高、觀測視角受限的多級邊坡形變監(jiān)測，由于觀測位置和觀測角度時常不理想，各級邊坡之間的邊坡階梯往往不能完全被地基雷達(dá)探測到，這些觀測盲區(qū)在雷達(dá)干涉相位圖中表現(xiàn)為大量干擾相位，而實(shí)際上各級山體邊坡本身也是相互獨(dú)立的。觀測盲區(qū)的存在導(dǎo)致路徑積分相位解纏過程中，大量干擾相位參與解纏使得解纏誤差傳遞甚至解纏失敗。

美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的Richard M.Goldstein等人在1988年提出了一種基于識別殘差點(diǎn)和設(shè)置枝切攔截線的二維相位解纏方法，有效地避免了殘差相位參與解纏導(dǎo)致解纏誤差在整個積分路徑擴(kuò)散的問題。但在很多情況下，由于枝切線的最近相鄰放置準(zhǔn)則，一些枝切線的放置是錯誤的，這會直接導(dǎo)致相位解纏的失敗，故Dennis C.Ghiglia等將質(zhì)量引導(dǎo)法與Goldstein枝切法相結(jié)合提出了一種掩膜枝切相位解纏方法，通過掩膜質(zhì)量圖的引導(dǎo)來設(shè)置枝切線，通過設(shè)置枝切線避免解纏過程中的誤差傳遞。近些年來，在此基礎(chǔ)之上又涌現(xiàn)出了許多改進(jìn)的掩膜枝切相位解纏方法，在一定程度上提高了相位解纏的效率和成功率。但針對于地基SAR不連續(xù)多級邊坡形變監(jiān)測的干涉相位解纏，目前尚沒有一種十分有效的解決辦法，能夠?qū)ο嗷シ蛛x的各級邊坡干涉相位成功解纏且不引入傳遞誤差。

非專利文獻(xiàn)1：R.M.Goldstein,H.A Zebker,C.L.Werner,“Satellite radarinterferomertry:two-dimensional phase unwrapping”,Radio Science,vol.23,No.4,pp.713-720,1988.

非專利文獻(xiàn)2：D.C.Ghiglia,M.D.Pritt,Two-dimemsional Phase-Unwrapp-ing：Theory，Algorithms，and Software.1-th edition,Wiley interscience,NewYork,pp.137-141,1998。

現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷為：針對于觀測視角受限的地基SAR多級邊坡干涉相位圖，現(xiàn)有的路徑積分相位解纏算法不能很好地完成相位解纏任務(wù)。多級邊坡間的觀測盲區(qū)導(dǎo)致干涉相位圖中產(chǎn)生大量干擾噪聲，這些干擾噪聲參與相位解纏過程使得解纏誤差傳遞甚至解纏失敗。掩膜枝切解纏算法雖然可以通過掩膜質(zhì)量圖對干擾噪聲進(jìn)行掩蓋，然后繞過掩膜枝切線進(jìn)行解纏。但多級邊坡場景中大量的觀測盲區(qū)將整個邊坡分離成不連續(xù)的多級子邊坡，對于不連續(xù)區(qū)域較多的干涉相位圖，掩膜枝切法也無法完成連續(xù)解纏任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種有效地避免了觀測盲區(qū)產(chǎn)生的干擾相位參與相位解纏導(dǎo)致誤差傳遞甚至解纏失敗的問題的地基SAR多級邊坡干涉相位解纏方法及裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：。