[發(fā)明專利]閉合魯棒雙基線InSAR相位解纏方法、系統(tǒng)及可讀存儲介質(zhì)

有效

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• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110988876B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 袁志輝;尹英豪;邢學敏;陳立福;谷翼策
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90;G06V10/762
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

本發(fā)明公開了一種閉合魯棒雙基線InSAR相位解纏方法、系統(tǒng)及可讀存儲介質(zhì)，該方法首先根據(jù)雙基線InSAR系統(tǒng)參數(shù)得到各干涉圖對應的高度模糊數(shù)，并分解為公因子和整數(shù)相乘的形式；接著把所有像素劃分為不同的類；然后利用閉合求解公式計算每個類對應的類模糊矢量，進而得到各像素對應的像素模糊矢量；再利用所提出的類相位濾波方法將帶有噪聲的纏繞干涉相位矢量點投影到其對應的類線段上進行濾波；再根據(jù)像素模糊矢量和濾波后的纏繞干涉相位得到解纏后的絕對干涉相位；最后通過絕對干涉相位和其他雙基線InSAR系統(tǒng)參數(shù)重建地形高程。既能解決相位不連續(xù)問題又能提高高程重建精度，還可以提高雙基線相位解纏算法的魯棒性和效率。

技術領域

本發(fā)明屬于干涉合成孔徑雷達領域，特別涉及一種閉合魯棒雙基線InSAR相位解纏方法、系統(tǒng)和可讀存儲介質(zhì)。

背景技術

干涉合成孔徑雷達(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)測量技術是以合成孔徑雷達復數(shù)據(jù)提取的相位信息為信息源獲取地表的三維信息和變化信息的一項技術。它可以在全天時、全天候條件下獲取寬測繪范圍的地面三維高分辨率圖像，在地形制圖、地表形變場探測、速度場探測、森林制圖和土地利用分類等方面有著非常廣泛的應用。而多基線InSAR 技術可以獲得比傳統(tǒng)單基線InSAR技術更為精確的地面信息，并能有效克服或減少由目標高度的急劇變化、較大噪聲干擾及疊掩等因素帶來的不利影響，提高InSAR系統(tǒng)對復雜地形的測量精度，是近年來的研究熱點，也是未來的發(fā)展方向。

根據(jù)對纏繞干涉相位處理方式的不同，可將現(xiàn)有的多基線InSAR相位解纏方法分為兩大類：統(tǒng)計估計法及非統(tǒng)計估計法。統(tǒng)計估計法把像素對應的高程或相鄰像素間的高程差視為統(tǒng)計分布框架中的一個待估參數(shù)，該框架根據(jù)干涉相位的概率密度函數(shù)對高程與纏繞干涉相位之間的關系進行建模，并通過最大似然(ML)準則或最大后驗概率(MAP)準則對其進行估計，從而最終實現(xiàn)相位解纏。而非統(tǒng)計估計法則直接利用具有不同基線長度的多個InSAR 干涉圖的組合信息來估計絕對干涉相位，而不需要干涉相位的概率密度函數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種閉合魯棒雙基線InSAR相位解纏方法、系統(tǒng)及可讀存儲介質(zhì)，能改善基于聚類分析的雙基線InSAR相位解纏算法的效率，增強該算法的魯棒性，提高高程重建精度。

一種閉合魯棒的雙基線InSAR相位解纏方法，包括：

根據(jù)雙基線InSAR系統(tǒng)參數(shù)求出各干涉圖對應的高度模糊數(shù)，并將它們分解為公因子和整數(shù)相乘的形式，所述整數(shù)被稱為各干涉圖對應的分解整數(shù)；

根據(jù)各干涉圖對應的分解整數(shù)及由雙基線InSAR系統(tǒng)測得的帶噪聲纏繞干涉相位矢量求出各像素對應的像素截距；

根據(jù)各像素對應的像素截距對所有像素進行聚類，從而獲得像素的總類數(shù)、各像素所屬的類和每個類對應的類截距；

利用閉合求解公式計算所述每個類對應的類模糊矢量，進而得到各像素對應的像素模糊矢量；

采用類相位濾波法，將各像素對應的帶噪聲纏繞干涉相位矢量點沿投影直線投影到該像素對應的類線段上進行濾波，獲得濾波后的纏繞干涉相位矢量點；所述投影直線是過帶噪聲纏繞干涉相位矢量點的一條直線，其方向向量由各干涉圖對應的相干系數(shù)決定；所述類線段是指同類像素在以兩纏繞干涉相位為坐標軸所構成的平面中對應的一條線段；

根據(jù)各像素對應的像素模糊矢量和濾波后的纏繞干涉相位得到解纏后的絕對干涉相位，并依據(jù)解纏后的絕對干涉相位和雙基線InSAR系統(tǒng)的其它參數(shù)重建地形高程。

整個方法求解簡單，且解決相位不連續(xù)問題又能提高高程重建精度，還可以提高雙基線相位解纏算法的魯棒性和效率。