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专利号: 2022105960952
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对N幅时序SAR图像进行预处理;N为大于1的整数;

S2、在预设窗口中,根据SAR图像的不同结构特征检测SAR图像中的点散射体结构、线性结构、均匀区域和边缘区域;

S3、基于点散射体结构、线性结构、均匀区域和边缘区域自适应估计复协方差矩阵;

S4、对复协方差矩阵进行像素间的相似性检测,基于恒定虚警概率或经验性阈值设置以确定同质点集合;

S5、基于同质点集合进行自适应多视处理;

所述步骤S2,具体包括以下步骤:

S21、根据SAR图像的不同结构特征构建点目标检测算子、线比检测器、变差系数;

S22、根据点目标检测算子、线比检测器、变差系数检测SAR图像中的点散射体结构、线性结构、均匀区域和边缘区域;

所述变差系数的计算公式为:

其中,δ和μ分别代表SAR强度图的局部标准差和平均值,SAR强度图反映了地物目标对雷达信号的散射强度;

当变差系数CV小于预设阈值Cu,则预设窗口内的区域视为均匀区域。

2.根据权利要求1所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述步骤S1中,预处理包括配准、几何校正和差分干涉。

3.根据权利要求1所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述点目标检测算子αI为:其中, 分别为预设窗口中内邻域和外邻域的平均强度;

当αI大于预设阈值 时,则检测的目标像元为点散射体。

4.根据权利要求1所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述线比检测器的构建过程,包括:对于预先设置的多个方向,第l个方向上的比率检测器通过以下公式计算:其中, 分别为第l条线两侧的两个子区域的平均强度;

通过在所有方向上最小化 即 得到线比检测器αL;

当αL小于阈值 则预测的像素位于线性结构上。

5.根据权利要求1所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述边缘区域采用数个方向窗进行边缘检测。

6.根据权利要求1所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述步骤S3包括:对于N幅已配准的SAR图像的堆栈,像素p的复向量描述为:d(p)=[d1(p),d2(p),…,dN(p)]其中,di(p)表示第i幅SAR图像中像素p的后向散射值;

在d(p)近似遵循古德曼模型的假设下,d(p)的多元概率密度函数描述为:H

其中,(·) 表示共轭转置,协方差矩阵C表示N×N复矩阵,det(·)表示矩阵的行列式;

协方差矩阵C的最大似然估计量由以下公式计算:其中,Ω表示邻域像素的集合,Nq表示集合Ω中的样本数,q为邻域像素的集合中的像素。

7.根据权利要求6所述的基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述步骤S4包括:所述像素p的协方差矩阵为Cp,像素q的协方差矩阵为Cq,则Cp与Cq的似然比检验统计量描述为:其中,nx和ny分别表示用于估计协方差矩阵Cp和Cq的像元样本数;

当lnQ大于设定阈值时,确定目标像元的同质点集合。

8.基于复协方差矩阵的自适应多时相干涉测量系统,应用如权利要求1‑7任一项所述的自适应多时相干涉测量方法,其特征在于,所述自适应多时相干涉测量系统包括:预处理模块,用于对时序SAR图像进行预处理;

检测模块,用于在预设窗口中,根据SAR图像的不同结构特征检测SAR图像中的点散射体结构、线性结构、均匀区域和边缘区域;

自适应估计模块,用于基于点散射体结构、线性结构、均匀区域和边缘区域自适应估计复协方差矩阵;

同质点集合确定模块,用于对复协方差矩阵进行像素间的相似性检测,基于恒定虚警概率或经验性阈值设置以确定同质点集合;

自适应多视处理模块,用于基于同质点集合进行自适应多视处理。