專利名稱：一種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法
—種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法技術(shù)領域
本發(fā)明屬于InSAR地形測繪技術(shù)，涉及一種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法。
背景技術(shù)：
大區(qū)域多條航帶的SAR數(shù)據(jù)定標或拼接時，往往會遇到重疊區(qū)域的三維坐標不一致的問題。可以借助控制點信息對影像逐一校正，但需要大量的控制點，這對于困難測區(qū)，是難以實現(xiàn)的。借助攝影測量中的區(qū)域網(wǎng)平差思想，利用少量的控制點和同名點，可以建立各景影像之間的約束關系，從而解決稀疏控制點條件下聯(lián)合定標問題。通過圖像處理方法可以得到多航帶重疊區(qū)域內(nèi)大量同名點，由于SAR斜距影像幾何畸變嚴重，使得某些同名點會出現(xiàn)位置偏差，同時同名點提取技術(shù)多從圖像處理角度去評價同名點質(zhì)量優(yōu)劣，對于InSAR而言同名點所代表的地物特性和物理含義更加重要，因此如何從大量同名點中篩選出對InSAR有用的同名點成為一項新的課題。
借助同名點間的幾何特征變換可以識別出誤差較大的點，然而即便保留下來的同名點位置全部正確，也不能直接用于干涉定標。在InSAR中，同名點所處位置的干涉相位將用于定標，干涉相位具有嚴格的物理含義，它是相干電磁波在同名點處產(chǎn)生的相位差，由于水體如河流、湖泊對電磁波反射能力很弱，幾乎得不到正確的相位差。另外由于雷達接收到的實際上是纏繞進[-^ η]間的相位，必須通過相位解纏方法恢復出真值，當同名點處在樹木上時，樹木體散射效應起主導作用，解纏出的相位不能準確代表樹高，當同名點處在房屋上時，由于SAR特有的疊掩效應，使得此處的相位值無法恢復出真值，當同名點處在陰影區(qū)域時，由于雷達無法接收到任何回波，根本得不到相位。最后對于干涉定標，同等條件下盡可能使用平地點，同名點提取會引入位置誤差，由于在地形起伏較大區(qū)域，位置誤差對高程誤差有放大作用，因此平地點可以有效抑制此影響。
上述這些問題，對于位置錯誤可以通過人工或者圖像處理方法自動識別，而對于與實際物理特性結(jié)合的問題，單純的圖像處理方法難以完成，需要找到一種針對InSAR的同名點優(yōu)選方法。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，以解決區(qū)域網(wǎng)平差思想應用于InSAR產(chǎn)生的同`名點選取問題。
為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
該基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，包括以下步驟:
步驟1:計算同名點對應的兩景相干系數(shù)圖的相干系數(shù)，如果同名點中有一個點所對應的相干系數(shù)低于閾值，則去除這一組同名點；
步驟2:將經(jīng)過步驟I剔除后剩下的同名點，計算其在兩景幅度圖中的窗口下的亮點所占比例，去除比例大于預設值的同名點；
步驟3:將經(jīng)過步驟2剔除后剩下的同名點，計算其在對應兩景幅度圖像中的灰度共生矩陣，選擇相關性這一統(tǒng)計量，去除相關性大于閾值Tl的同名點；
步驟4:計算步驟3剔除之后的同名點在兩景DEM中窗口下的標準差，去除標準差大于閾值T2的同名點；
步驟5:如果剩余同名點數(shù)量落入目標數(shù)量區(qū)間，則同名點優(yōu)選完畢；當剩余同名點數(shù)量小于目標數(shù)量區(qū)間的最小值，則增大閾值Tl、T2，返回步驟3繼續(xù)往下執(zhí)行；當剩余同名點數(shù)量大于目標數(shù)量區(qū)間的最大值，則減少閾值Tl、T2，返回步驟3繼續(xù)往下執(zhí)行。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明利用圖像處理方法對同名點所處的地物類型進行區(qū)分，同時結(jié)合InSAR中的物理特征量篩選出滿足干涉定標所需要的同名點，有效地抑制干涉定標的高程誤差引入。
具體實施方式
—種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法,具體實施方式
如下:
步驟1:計算同名點對應的兩景相干系數(shù)圖的相干系數(shù)，如果同名點中有一個點所對應的相干系數(shù)低于閾值，設置為0.4，則去除這一組同名點，此步驟主要去除的是水體和陰影上面的同名點。
步驟2:將經(jīng)過步驟I剔除后剩下的同名點，計算其在兩景幅度圖中的一定窗口101*101下的売點所占比例，定義幅值大于最大幅值的1/2的點為売點。根據(jù)売點所占比例，如果比例大于0.5，則去除此同名點。此步驟主要去除房屋等強散射點附近的同名點。
步驟3:將經(jīng)過步驟2剔除后剩下的同名點，計算其在對應兩景幅度圖像中的灰度共生矩陣，選擇相關性這一統(tǒng)計量，去除相關性大于閾值Tl的同名點，初始Tl取0.1。
計算灰度共生矩陣時，窗口設置為101*101，角度設置為0° (水平方向)，像素距離設置為1，灰度量化等級為16。從灰度共生矩陣中可以得到常用的14種特征統(tǒng)計量，這里選擇相關性做為典型統(tǒng)計量。
相關定義為:
權(quán)利要求
1.基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:計算同名點對應的兩景相干系數(shù)圖的相干系數(shù)，如果同名點中有一個點所對應的相干系數(shù)低于閾值，則去除這一組同名點； 步驟2:將經(jīng)過步驟I剔除后剩下的同名點，計算其在兩景幅度圖中的窗口下的亮點所占比例，去除比例大于預設值的同名點； 步驟3:將經(jīng)過步驟2剔除后剩下的同名點，計算其在對應兩景幅度圖像中的灰度共生矩陣，選擇相關性這一統(tǒng)計量，去除相關性大于閾值Tl的同名點； 步驟4:計算步驟3剔除之后的同名點在兩景DEM中窗口下的標準差，去除標準差大于閾值T2的同名點； 步驟5:如果剩余同名點數(shù)量落入目標數(shù)量區(qū)間，則同名點優(yōu)選完畢；當剩余同名點數(shù)量小于目標數(shù)量區(qū)間的最小值，則增大閾值Tl、T2，返回步驟3繼續(xù)往下執(zhí)行；當剩余同名點數(shù)量大于目標數(shù)量區(qū)間的最大值，則減少閾值Tl、T2，返回步驟3繼續(xù)往下執(zhí)行。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，其特征在于，其中閾值Tl初始取0.1。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，其特征在于，其中閾值T2初始設置1.5。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于多源信息關聯(lián)的InSAR同名點自動優(yōu)選方法，解決區(qū)域網(wǎng)平差思想應用于InSAR產(chǎn)生的同名點選取問題。步驟1計算同名點對應的兩景相干系數(shù)圖的相干系數(shù)，如果同名點中有一個點所對應的相干系數(shù)低于閾值，則去除這一組同名點；步驟2計算其在兩景幅度圖中的窗口下的亮點所占比例，去除比例大于預設值的同名點；步驟3計算其在對應兩景幅度圖像中的灰度共生矩陣，選擇相關性這一統(tǒng)計量，去除相關性大于閾值T1的同名點；步驟4計算在兩景DEM中窗口下的標準差，去除標準差大于閾值T2的同名點；步驟5如果剩余同名點數(shù)量落入目標數(shù)量區(qū)間，則同名點優(yōu)選完畢；當剩余同名點數(shù)量小于目標數(shù)量區(qū)間的最小值，則增大閾值T1、T2，當剩余同名點數(shù)量大于目標數(shù)量區(qū)間的最大值，則減少閾值T1、T2。
文檔編號G01S13/90GK103163521SQ20131004850
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者丁赤飚, 張遠, 胡東輝, 仇曉蘭, 付琨 申請人:中國科學院電子學研究所