專利名稱：一種機(jī)載干涉sar聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息獲取與處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編 碼抑制山體陰影方法。
背景技術(shù)：
受側(cè)視雷達(dá)工作體制的限制，機(jī)載InSAR系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)中不可避免存在陰影， 在山體區(qū)這一現(xiàn)象極為明顯。陰影區(qū)沒有回波信號(hào)，相干性差，相位噪聲嚴(yán)重，陰影現(xiàn)象的 存在降低了 InSAR系統(tǒng)獲取DEM的精度和質(zhì)量。已有的InSAR系統(tǒng)陰影處理方法包括利用各種濾波算法抑制陰影區(qū)干涉相位噪 聲，對(duì)最終的陰影區(qū)DEM進(jìn)行插值等。這些方法無法獲取陰影區(qū)真實(shí)信息，而且濾波方法又 會(huì)損失正常區(qū)域的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法， 通過對(duì)山體區(qū)進(jìn)行多方向觀測(cè)，獲取山體區(qū)全部影像數(shù)據(jù)，在地理編碼階段通過選擇性聯(lián) 合地理編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)山體陰影的抑制，生成DEM(Digital Elevation Model，數(shù)字高程模 型)，其主要步驟為a)首先利用相關(guān)系數(shù)結(jié)合幅度信息作為陰影提取數(shù)據(jù)源，利用最優(yōu)閾值分割實(shí)現(xiàn) 對(duì)陰影區(qū)的提??；b)計(jì)算各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)，最終插值權(quán)重系數(shù)為P ‘ = P Y ；式中P 為各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)，Y為相關(guān)系數(shù)；c)逐像素點(diǎn)處理，若為非陰影區(qū)則進(jìn)行地理編碼處理，若為陰影區(qū)，對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行棄置。其中，多方向觀測(cè)為相反方向且同一側(cè)觀測(cè)的數(shù)據(jù)。其中，相關(guān)系數(shù)是通過下式計(jì)算得到
m n
；￡￡|邪,力《(/,/>|
_] 廣卜廣=1 Im n
]ΣΣΙ《Μ、ΣΣ陣M
\ /=1 J=IV /=1 7=1式中，Μ、N表示窗口尺寸，Sp S2分別表示主、從復(fù)圖像，*號(hào)表示復(fù)共軛。其中，各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)是通過下式計(jì)算得到
sin(Mx) sin(^Av)Ρ = —\- Λ 少
Ax Ay式中ΔΧ、Ay分別表示在設(shè)定的插值窗口范圍內(nèi)像素點(diǎn)位置與基準(zhǔn)點(diǎn)位置在X、y 方向的距離。


圖1是山體區(qū)全部影像數(shù)據(jù)的幅度圖像；圖2是陰影提取數(shù)據(jù)源的灰度統(tǒng)計(jì)直方圖；圖3是計(jì)算數(shù)據(jù)塊像素點(diǎn)插值權(quán)重系數(shù)流程圖；圖4是各數(shù)據(jù)塊單獨(dú)地理編碼生成的DEM與聯(lián)合地理編碼處理結(jié)果對(duì)比圖；圖5是聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為了獲取陰影區(qū)真實(shí)高程信息，通過對(duì)山體區(qū)進(jìn)行多方向觀測(cè)，獲取山體 區(qū)全部影像數(shù)據(jù)，在地理編碼階段通過選擇性聯(lián)合地理編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)山體陰影的抑制，生 成高質(zhì)量DEM。本發(fā)明的方法具體描述如下圖1所示為同一地區(qū)的兩幅影像，影像中存在明顯的山體地形，山脊遮擋形成明 顯的陰影區(qū)，圖1(a)為自西向東飛行采集數(shù)據(jù)，圖1(b)為自東向西飛行采集數(shù)據(jù)，雷達(dá)均 是右側(cè)視工作模式，兩幅圖像包含了山體區(qū)的全部影像，其陰影區(qū)分別對(duì)應(yīng)山體的兩側(cè)。圖2所示為針對(duì)圖1(a)右下角區(qū)域陰影提取數(shù)據(jù)源的灰度統(tǒng)計(jì)直方圖，閾值求取 的基本思想是把圖像的直方圖用某一灰度值分割成兩組，當(dāng)被分割成的兩組間的方差最大 時(shí)，此灰度值就作為圖像分割的最優(yōu)閾值，應(yīng)用此方法經(jīng)計(jì)算得最優(yōu)閾值為48。其中提取陰 影的數(shù)據(jù)源由幅度圖像與相關(guān)系數(shù)相乘得到。同時(shí)提取陰影的數(shù)據(jù)源圖像經(jīng)過灰度級(jí)拉伸 以增大圖像的動(dòng)態(tài)范圍?？紤]到目標(biāo)散射特性的差異，對(duì)整幅圖像應(yīng)用同一閾值會(huì)產(chǎn)生較 大偏差，因此應(yīng)用半自動(dòng)人工圈定目標(biāo)區(qū)，算法以目標(biāo)區(qū)圖像直方圖被分割成的兩組間的 方差最大為依據(jù)計(jì)算最優(yōu)閾值。相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式為
權(quán)利要求
一種機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法，通過對(duì)山體區(qū)進(jìn)行多方向觀測(cè)，獲取山體區(qū)全部影像數(shù)據(jù)，在地理編碼階段通過選擇性聯(lián)合地理編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)山體陰影的抑制，生成數(shù)字高程模型，其主要步驟為a)首先利用相關(guān)系數(shù)結(jié)合幅度信息作為陰影提取數(shù)據(jù)源，利用最優(yōu)閾值分割實(shí)現(xiàn)對(duì)陰影區(qū)的提取；b)計(jì)算各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)，最終插值權(quán)重系數(shù)為ρ′＝ργ；式中ρ為各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)，γ為相關(guān)系數(shù)；c)逐像素點(diǎn)處理，若為非陰影區(qū)則進(jìn)行地理編碼處理，若為陰影區(qū)，對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行棄置。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法，其中，多方向觀 測(cè)為相反方向且同一側(cè)觀測(cè)的數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法，其中，相關(guān)系數(shù) 是通過下式計(jì)算得到
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法，其中，各數(shù)據(jù)像 素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)是通過下式計(jì)算得到
全文摘要
一種機(jī)載干涉SAR聯(lián)合地理編碼抑制山體陰影方法，通過對(duì)山體區(qū)進(jìn)行多方向觀測(cè)，獲取山體區(qū)全部影像數(shù)據(jù)，在地理編碼階段通過選擇性聯(lián)合地理編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)山體陰影的抑制，生成DEM，其步驟為a)首先利用相關(guān)系數(shù)結(jié)合幅度信息作為陰影提取數(shù)據(jù)源，利用最優(yōu)閾值分割實(shí)現(xiàn)對(duì)陰影區(qū)的提??；b)計(jì)算各數(shù)據(jù)像素點(diǎn)的插值權(quán)重系數(shù)；c)逐像素點(diǎn)處理，若為非陰影區(qū)則進(jìn)行地理編碼處理，若為陰影區(qū)，對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行棄置。
文檔編號(hào)G01S13/90GK101937083SQ20091008846
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者向茂生, 韋立登, 韓松濤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所