[發明專利]一種輸電鐵塔監測方法與裝置

有效

• 申請號: 201811301968.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109212529B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 羅輝;鄧創;盧陶;聶鵬
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力應急中心
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發明公開了一種輸電鐵塔監測方法與裝置，包括以下步驟：通過不同時序、不同航軌的衛星雷達獲取同一輸電鐵塔區域的SAR圖像序列，并通過預處理操作得到觀測數據和圖像參數；提取出SAR圖像序列中位于輸電鐵塔上的永久散射點，得到穩定且可以進行重構的候選點；根據觀測數據，采用壓縮采樣匹配追蹤算法重構出永久散射點對應輸電鐵塔位置的高程信息和形變速率信息。利用本發明的輸電鐵塔監測方法及裝置，可以從SAR圖像序列中監測出輸電鐵塔，并有效地抑制環境噪聲，提取出輸電鐵塔的高程信息及形變速率信息。

技術領域

本發明涉及電力監測管理技術領域，具體涉及一種輸電鐵塔監測方法與裝置。

背景技術

傳統的合成孔徑雷達主要通過發射微波信號并接收地面的反射信號，獲取目標方位向- 距離向的信息，其獲取的圖像的本質是三維目標在二維平面上的投影。由于一些處于不同位置的目標與雷達的距離相等，最終會導致獲取的信號為多個散射點的疊加，造成高程及形變速率的丟失。SAR差分層析技術增加了高度向和形變速率向的合成孔徑，通過采集同一區域的多時序和多航過的衛星雷達圖像，實現對目標的四維重構，最終提取目標的高程及形變速率。

但是由于高壓輸電鐵塔的特殊構造及其所在的復雜地形，觀測圖像中有比較強的環境噪聲，大大增加了成像難度，且容易造成虛假成像，影響了成像質量。因此，為了能夠準確地提取高壓輸電鐵塔的高度和形變，需要建立有效的算法，減小誤差，使提取結果滿足應用需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：由于高壓輸電鐵塔的特殊構造及其所在的復雜地形，觀測圖像中有比較強的環境噪聲，大大增加了成像難度，且容易造成虛假成像，影響了成像質量，本發明提供了解決上述問題的一種輸電鐵塔監測方法與裝置。

本發明通過下述技術方案實現：

一種輸電鐵塔監測方法與裝置，包括以下步驟：

步驟A，通過不同時序、不同航軌的衛星雷達獲取同一輸電鐵塔區域的SAR圖像序列，并通過預處理操作得到觀測數據和圖像參數；

步驟B，提取出所述SAR圖像序列中位于輸電鐵塔上的永久散射點，得到穩定且可以進行重構的候選點；

步驟C，根據所述步驟A獲得的觀測數據，采用壓縮采樣匹配追蹤算法重構出永久散射點對應輸電鐵塔位置的高程信息和形變速率信息。

進一步地，所述步驟A中，通過預處理獲得一組觀測數據[S₁,S₂,L,S_m]，其中S_m表示第m 幅圖像。

進一步地，所述圖像參數包括S_m和S_m-1觀測之間的垂直基線b_m和時間基線t_m，入射角大小θ，中心斜距長度r，波長λ，觀測次數m，方位向分辨率和距離向分辨率。

進一步地，所述步驟A中，所述預處理操作是對原始SAR圖像進行圖像配準、去斜和相位補償處理。

由于SAR圖像觀測過程中，受到衛星雷達平臺軌道設計的制約，每次觀測的衛星雷達很難保持在同一個平面內進行觀測，因此需要進行去斜處理，將衛星雷達觀測位置投影到同一平面內，并建立觀測數據和重構信息的內在聯系；同時，對觀測數據進行相位補償已消除實際觀測中大氣擾動引起的相位誤差，得到預處理后的觀測數據。

進一步地，所述步驟B中，采用振幅閾值法篩選SAR圖像序列中位于輸電鐵塔上的永久散射點：根據SAR圖像的振幅信息設定閾值，選取振幅信息大于閾值的分辨單元作為永久散射點的候選點。