[發(fā)明專利]一種時(shí)序干涉相位解纏方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210208257.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114660599A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃會(huì)寶;柯虎;江德軍;彭濤;郭家成;魯晨陽(yáng);劉恒;巨淑君;熊敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)能大渡河流域水電開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/90
• 分類號(hào): G01S13/90
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 蒲敏

本發(fā)明提供了一種可提高相位解纏準(zhǔn)確度的時(shí)序干涉相位解纏方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。時(shí)序干涉相位解纏方法，包括：采集歷史干涉相位圖數(shù)據(jù)，干涉相位圖數(shù)據(jù)包括殘差點(diǎn)和非殘差點(diǎn)；基于歷史干涉相位圖數(shù)據(jù)訓(xùn)練殘差點(diǎn)分類模型；通過(guò)訓(xùn)練好的殘差點(diǎn)分類模型提取測(cè)試干涉相位圖數(shù)據(jù)中的目標(biāo)殘差點(diǎn)；根據(jù)目標(biāo)殘差點(diǎn)和枝切線長(zhǎng)度函數(shù)確定最優(yōu)枝切線；基于最優(yōu)枝切線對(duì)測(cè)試干涉相位圖進(jìn)行相位解纏。本發(fā)明通過(guò)歷史干涉相位圖數(shù)據(jù)訓(xùn)練殘差點(diǎn)分類模型，訓(xùn)練好的殘差點(diǎn)分類模型能夠識(shí)殘差點(diǎn)和非殘差點(diǎn)，從而避免相位解纏過(guò)程中因殘差點(diǎn)識(shí)別錯(cuò)誤造成傳遞影響；根據(jù)殘差點(diǎn)和枝切線長(zhǎng)度函數(shù)確定最優(yōu)枝切線，保證最優(yōu)枝切線的長(zhǎng)度盡可能短，提高相位解纏的準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種時(shí)序干涉相位解纏方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量(Interferometry Synthetic Aperture Radar，簡(jiǎn)稱InSAR)作為SAR數(shù)據(jù)的一個(gè)主要應(yīng)用方面，主要包括了影像匹配，重采樣，干涉圖濾波，還有相位解纏(Phase Unwrapping)。相位解纏是采用干涉技術(shù)進(jìn)行數(shù)字地面模型(DigitalElevation Model，簡(jiǎn)稱DEM)提取的重要步驟，其算法優(yōu)劣直接影響著最后由InSAR得到數(shù)字地面模型或者地面形變信息的精度。

在實(shí)際數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，通過(guò)相位提取算法得到的相位值均是用反正切函數(shù)表示的，相位取值范圍為[-π,π]，稱其為纏繞相位，而物體表面形貌的相位變化范圍通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一個(gè)周期的相位變化范圍，因此，需要找回丟失的2nπ來(lái)恢復(fù)真實(shí)相位差，從而得到真正的地面高程信息。這種由纏繞相位恢復(fù)到真實(shí)相位的過(guò)程稱為相位解纏。

圍繞相位解纏問(wèn)題，發(fā)展起來(lái)的代表性算法主要有路徑跟蹤法、最小范數(shù)法和網(wǎng)絡(luò)流法三大類。其中，以Goldstein等提出的枝切線法最為經(jīng)典和有效，在得不到DEM校準(zhǔn)的情況下，它的解纏結(jié)果常被作為評(píng)判其他相位解纏算法結(jié)果的基準(zhǔn)。因此，一般也將其作為最先嘗試的相位解纏算法。但枝切線法只連接最鄰近的殘差點(diǎn)，在殘差點(diǎn)密集處設(shè)置的枝切線很難達(dá)到最短，且由于枝切線重復(fù)連接，容易形成大量不可解纏的封閉區(qū)域，產(chǎn)生“孤島”現(xiàn)象，對(duì)后續(xù)高程反演造成一定影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可提高相位解纏準(zhǔn)確度的時(shí)序干涉相位解纏方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明第一方面提出一種時(shí)序干涉相位解纏方法，所述方法包括：

采集歷史干涉相位圖數(shù)據(jù)，所述干涉相位圖數(shù)據(jù)包括殘差點(diǎn)和非殘差點(diǎn)；

基于所述歷史干涉相位圖數(shù)據(jù)訓(xùn)練殘差點(diǎn)分類模型；

通過(guò)訓(xùn)練好的殘差點(diǎn)分類模型提取測(cè)試干涉相位圖數(shù)據(jù)中的目標(biāo)殘差點(diǎn)；

根據(jù)目標(biāo)殘差點(diǎn)和枝切線長(zhǎng)度函數(shù)確定最優(yōu)枝切線；

基于所述最優(yōu)枝切線對(duì)所述測(cè)試干涉相位圖進(jìn)行相位解纏。

根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述目標(biāo)殘差點(diǎn)根據(jù)正負(fù)極性分為第一目標(biāo)殘差點(diǎn)和第二目標(biāo)殘差點(diǎn)，所述根據(jù)目標(biāo)殘差點(diǎn)和枝切線長(zhǎng)度函數(shù)確定最優(yōu)枝切線包括：

以第一目標(biāo)殘差點(diǎn)為中心，在預(yù)定范圍內(nèi)搜索極性相反的第二目標(biāo)殘差點(diǎn)；

根據(jù)搜索結(jié)果得到所有近點(diǎn)對(duì)和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)；

以遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)的第一目標(biāo)殘差點(diǎn)為中心，遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)的枝切線長(zhǎng)為半徑，對(duì)半徑內(nèi)的所有近點(diǎn)對(duì)和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)基于枝切線長(zhǎng)度函數(shù)重新進(jìn)行替換組合，得到最優(yōu)枝切線。

根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述根據(jù)搜索結(jié)果得到所有近點(diǎn)對(duì)和遠(yuǎn)點(diǎn)對(duì)包括：

若搜索到，將搜索到的第一目標(biāo)殘差點(diǎn)和第二目標(biāo)殘差點(diǎn)進(jìn)行虛擬結(jié)合并定義為近點(diǎn)對(duì)；