[發(fā)明專利]一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711257893.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN108051810B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱邦彥;儲(chǔ)征偉;姚馮宇;劉文伍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京市測(cè)繪勘察研究院股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，利用SAR衛(wèi)星對(duì)同一地區(qū)周期性成像獲取所述地區(qū)的SAR影像堆棧，選取主影像，將剩余影像依次配準(zhǔn)到主影像幾何空間；

步驟二，對(duì)于SAR影像內(nèi)的任意像元，以其振幅序列為樣本，記Q₁為樣本下四分位點(diǎn)，Q₂為樣本中位數(shù)，Q₃為樣本上四分位點(diǎn)，Q₃-Q₁為樣本四分位距IQR；記Q₃+h_u(MC)IQR為樣本上內(nèi)限，Q₁-h₁(MC)IQR為樣本下內(nèi)限，位于所述上內(nèi)限和下內(nèi)限之外的樣本值即為振幅序列時(shí)間異變值；

h(MC)的計(jì)算公式為：

其中，

式中，x_i為樣本中小于Q₂的任意值，x_j為樣本中大于Q₂的任意值；

核函數(shù)g為：

并將時(shí)間異變值剔除；

步驟三，利用剔除時(shí)間異變后的振幅期望點(diǎn)估計(jì)與單視時(shí)域平均振幅影像變差系數(shù)構(gòu)造置信區(qū)間，逐個(gè)判斷SAR影像內(nèi)每個(gè)像元為中心的固定窗口內(nèi)各像元的振幅序列均值是否落入置信區(qū)間，若是，則認(rèn)為該點(diǎn)為中心像元的統(tǒng)計(jì)同質(zhì)點(diǎn)SHPs；

步驟四，根據(jù)像元的所述統(tǒng)計(jì)同質(zhì)點(diǎn)SHPs計(jì)算所述像元的樣本相干系數(shù)估值，并對(duì)所述樣本相干系數(shù)估值進(jìn)行偏差糾正；

步驟五，根據(jù)閾值，在偏差糾正后的無偏相干系數(shù)分布圖中識(shí)別SAR影像內(nèi)的分布式散射體；

步驟六，利用包含相位序列的投影矩陣與樣本相干性矩陣，構(gòu)建所述分布式散射體相位序列的最大似然估計(jì)函數(shù)；

步驟七，求解所述分布式散射體相位序列的最大似然函數(shù)，得到最優(yōu)解，完成相位優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟一中所述選取主影像的方法為：

依次計(jì)算SAR影像堆棧中各影像的總體相干系數(shù)ρ_total，計(jì)算公式如下：

其中：

式中，T、T_⊥、T_DC分別為時(shí)間基線、空間基線與多普勒相位中心基線，T^C、分別為時(shí)間基線、空間基線與多普勒相位中心基線的極限值；

取最大的總體相干系數(shù)ρ_total所對(duì)應(yīng)的影像作為主影像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟三中所述置信區(qū)間為SAR影像內(nèi)的任意像元p振幅期望點(diǎn)估計(jì)的一個(gè)置信水平為1-α的置信區(qū)間：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟三中所述固定窗口的大小為15像素×15像素。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟四中所述像元的樣本相干系數(shù)估值的計(jì)算公式為：

式中，K為窗口內(nèi)的SHPs，*表示共軛相乘，s1(t)、s2(t)分別表示像元在兩幅影像上的復(fù)數(shù)值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟四中對(duì)所述樣本相干系數(shù)估值進(jìn)行偏差糾正的方法為：

獲取樣本相干系數(shù)估值與真實(shí)值的偏差B_R，B_R的計(jì)算公式為：

式中，為抽樣樣本的相干系數(shù)，R為抽樣樣本個(gè)數(shù)；

計(jì)算修正后的樣本相干系數(shù)計(jì)算公式為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，所述抽樣樣本個(gè)數(shù)R為200。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟五中所述閾值為0.6。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種InSAR分布式散射體相位優(yōu)化方法，其特征在于，步驟六中所述投影矩陣為：

P_A(θ)＝A(θ)(A(θ)^H A(θ))^-1A(θ)^H,

式中，A(θ)為空間轉(zhuǎn)向序列，θ為相位序列，H表示艾爾米特轉(zhuǎn)置；

所述樣本相干性矩陣為：

式中，Ω表示分布式散射體D的同質(zhì)點(diǎn)合集，||·||為歸一化算子，p為分布式散射體D的同質(zhì)點(diǎn)，x(P)為復(fù)數(shù)序列。