[發明專利]基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法

有效

• 申請號: 201810563217.1
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108921174B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 閆世勇;李毅;鄭一桐
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G06V10/46
• 分類號: G06V10/46;G06T7/30
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取覆蓋礦區開采區域大梯度形變發生前、后的兩景SAR影像，并對參考影像和搜索影像進行配準處理；

對配準得到的SAR影像對采用多級不同大小的匹配窗口，以常規像素跟蹤算法分別提取到所述礦區開采區域的初始大梯度形變信息；

去除所述初始大梯度形變信息中與開采形變無關的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下與開采形變相關的大梯度形變信息，具體方法如下：

對獲取的初始大梯度形變信息選取非礦區開采區域且具有較高置信度像素匹配的穩定像素點偏移估計，采用基于最小二乘意義上的二次多項式擬合函數進行全局偏移量估計，以消除因星載SAR軌道及姿態變化造成SAR影像成像幾何變化而引起的全局性偏移；采用基于SAR影像對基線信息和外部DEM數據分別對距離向和方位向進行地形偏移量改正，以消除與地形起伏有關的局部性偏移；

根據所述大梯度形變信息計算同一參考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估計的均方根誤差，并根據所述均方根誤差獲取在不同大小的匹配窗口下的高質量大梯度形變信息；所述根據所述均方根誤差獲取在不同大小的匹配窗口下的高質量大梯度形變信息，具體方法如下：

判斷所述均方根誤差是否小于預設閾值；

獲取同一參考像素在不同匹配窗口下的礦區大梯度形變后，需要計算其偏移量估計的均方根誤差，選取均方根誤差低于所述預設閾值的參考像素作為在不同匹配窗口下的具有高質量偏移估計，并取其在不同匹配窗口下的像素偏移估計均值作為高質量大梯度形變估計；

對獲取在不同大小的匹配窗口約束下的高質量大梯度形變信息進行垂向投影變換和地理編碼處理，以得到地理坐標系下所述礦區開采區域的大梯度形變場空間分布信息。

2.根據權利要求1所述的基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法，其特征在于，所述根據所述均方根誤差獲取在不同大小的匹配窗口下的高質量大梯度形變信息，還包括：

選取均方根誤差不小于所述預設閾值的參考像素，并認為其在不同大小的匹配窗口下存在誤匹配偏移估計的可能；

對于所述存在誤匹配偏移估計的參考像素，依據SNR尋找不同大小的匹配窗口約束下的最優偏移量匹配，以獲取高質量大梯度形變估計。

3.根據權利要求2所述的基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法，其特征在于，在不同大小的匹配窗口下依據SNR尋找最優偏移量匹配，以獲取高質量大梯度形變估計，具體包括：

獲取誤匹配的參考像素在不同大小的匹配窗口下的SNR；

根據所述SNR定義優化系數，并選取優化系數極大值對應的匹配窗口下的像素偏移量估計作為高質量大梯度形變估計。

4.根據權利要求2所述的基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法，其特征在于，在不同大小的匹配窗口下依據SNR尋找最優偏移量匹配，以獲取高質量大梯度形變估計，具體包括：

獲取誤匹配的參考像素在不同大小的匹配窗口下的SNR；

根據所述SNR對所述誤匹配的參考像素的像素偏移量估計進行修正，并取修正后的誤匹配的參考像素的像素偏移量估計的均值作為高質量大梯度形變估計。

5.根據權利要求1所述的基于多級匹配窗口約束下的礦區大梯度形變提取方法，其特征在于，所述采用多級不同大小的匹配窗口分別提取到所述礦區開采區域的初始大梯度形變信息，具體包括：

根據偏移量追蹤算法提取大形變計算效率與所包含噪聲水平，采用多級不同大小的匹配窗口，以常規像素追蹤法分別獲取方位向和距離向的二維亞像素級形變信息。