[發明專利]時間序列干涉SAR的形變量測量方法及SAR系統

有效

• 申請號: 202110375704.7
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113340191B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 于建游;馬占海;陳彥欣;杜憲;李長麗;任麗超
• 申請（專利權）人: 河北省高速公路延崇籌建處
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01S13/90
• 代理公司: 北京清誠知識產權代理有限公司 11691
• 代理人: 喬東峰

1.一種時間序列干涉SAR的形變量測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對SAR影像集中的所有影像進行數據預處理，從而選取出主影像和輔影像，并將所有主、輔影像前置濾波和計算干涉相位，生成干涉圖；其中，選取出主影像的數量為1；所述選擇主影像的步驟具體包括：a.計算所有影像像對間的時間和空間基線，生成時間和空間基線分布圖；b.選擇時間和空間基線居中的一幅影像作為主影像；其中，對SAR影像集中所有影像進行數據預處理的步驟具體包括：將所有SAR影像相對主影像進行配準、裁剪，并組合生成時間序列干涉圖集，所述將所有SAR影像相對主影像進行配準、裁剪的步驟具體如下：

A.將所有影像相對主影像進行配準，要求已組合好的像對，根據主影像進行配準，并將所有影像裁剪成范圍一致的區域；

B.將所有數據裁剪成范圍一致的區域；

C.對所有已配準的干涉像對，按照時間序列分別與主影像進行像對組合，逐像元計算干涉相位，生成時間序列干涉圖集；

其中，上述步驟C中主影像通過如下步驟選取：

對同一地區獲取的N+1幅SAR圖像，依據SAR圖像的時間基線、空間基線、多普勒中心頻率構成的三維空間分布圖來選擇一幅合適的SAR圖像作為主影像，將其它圖像作為輔影像，組合成N幅干涉圖；其中，在充分考慮N+1幅SAR圖像之間的時間基線、空間基線和多普勒質心頻率差三個因素最優化的基礎上，建立如下的綜合相關系數模型：

其中，

上述公式中，γ^m為綜合相關系數，K為一常數，N為配準后的SAR干涉圖數量，和B_⊥,c分別表示主影像、從影像對應的空間垂直基線和時間基線，t_k,m和t_c分別表示主影像、從影像對應的相對參考時刻的時間累積量，f_k,m和f_c分別表示主影像、從影像對應的多普勒質心頻率，x為方位向位置，c為光速；

當綜合相關系數達到最大時，所對應的圖像即為選取的公共區域的主影像，簡稱公共主影像；

其中，上述步驟A具體要求符合如下規定：

選擇配準算法，設置配準參數，對所有影像中的每個像對進行配準計算；

主輔影像配準時要求方位向和距離向誤差均小于0.25個像元，且計算配準多項式的同名點應在整景影像上均勻分布；

其中，上述步驟B具體要求符合如下規定：

所有配準影像裁剪后的公共區域應大于或等于設計的監測工作范圍，如有缺失應及時補充數據；

選擇配準影像中的公共區域作為InSAR處理范圍，將所有影像裁剪成相同范圍的區域；

其中，上述步驟A、B中將所有SAR影像相對主影像進行配準、裁剪的步驟具體包括：

基于SLC參數文件中的軌道信息計算輔影像相對于主影像的初始偏移量；

對影像偏移進行粗估計，具體包括：使用主輔SLC數據的互相關優化粗略估算距離和方位配準偏移量，并根據偏移量文件粗略估計配準偏移多項式；其中，所述主輔SLC數據的互相關優化粗略估算優選是像素級的；其中，所述影像偏移進行粗估計的步驟優選通過采用錨點匹配方法來實現；

對影像偏移進行精估計，具體包括：使用主輔SLC數據的互相關優化精細估算距離和方位配準偏移量，并根據偏移量文件精細估計配準偏移多項式；其中，所述影像偏移進行精估計時，所述精細估算的步驟優選為亞像素級的；

基于偏移參數文件中的距離和方位向的偏移多項式，使用二維SINC插值進行SLC重采樣；

將DEM與主影像進行配準，并將DEM范圍裁剪成與主影像一致；

步驟2：從步驟1得到的干涉圖的干涉相位中去除平地和地形相位，生成差分干涉相位，逐像元計算生成差分干涉圖；

步驟3：對步驟2得到的差分干涉圖的差分干涉相位進行時間和空間域的線性變形相位估計，得到每個點目標的時間序列變形相位；

步驟4：依據雷達波長參數，進行相位轉形變的計算，由此得到所述SAR影像的形變量測量值。