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GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法技术

技术编号:19743327 阅读:37 留言:0更新日期:2018-12-12 04:24
本发明专利技术公开了GB‑InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,包括如下步骤:步骤S1:相干系数计算;步骤S2:高相干性像元提取;步骤S3:计算各像元相干系数绝对偏差值;步骤S4:低质量影像的评价与剔除;步骤S5:PSC探测与选取;步骤S6:三角网建立;步骤S7:空间差分干涉相位值的计算;步骤S8:差分干涉相位值的绝对差值及中误差;步骤S9:由阈值法选出PS点;解决了以往无法精确获取真实PS点的问题。

【技术实现步骤摘要】
GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法
本专利技术涉及GB-InSAR数据处理领域,特别是GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法。
技术介绍
组合法PS点的选取,该方法是将相干系数阈值法、振幅离差阈值法和差分相位标准差阈值法相结合进行PS点的识别。在组合法PS选取中既考虑了高信噪比像元甚至是高质量影像的获取,也考虑了各像元的振幅和相位信息,并顾及到时间上的稳定性和空间上的连续性,选出真实的PS点。首先借助干涉处理过程中所计算出的相干系数值,采用相干系数阈值法剔除区域中失相干严重的目标,如水域,甚至剔除整幅低质量的影像,完成PS选取工作的图像预处理。然后采用振幅离差指数阈值法进行PS候选点(即PSC)的选取,以选出时间上的稳定点,最后对PSC点建立delaunay三角网,根据各三角网边的差分相位值的标准差阈值选择出受大气扰动较小的空间连续PS点。。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,解决了以往无法精确获取真实PS点的问题。本专利技术采用的技术方案是,GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,包括如下步骤:步骤S1:获取N-1个干涉影像对,对于可用的N-1个干涉影像对中的任意一个像对,根据相干系数计算公式求得影像重叠区域内任一分辨单元的相干系数γ;步骤S2:根据计算出的相干系数和平均相干系数的计算公式,计算出像元(i,j)在时间序列上的平均相干系数将大于平均相干系数阈值γT的平均相干系数提取出来其余的像元删除;步骤S3:根据各像元的相干系数和平均相干系数,计算出绝对偏差值△γi,j;步骤S4:分析各影像中像元相干系数绝对偏差值的分布情况,根据实际影像质量情况确定阈值T,计算出该影像中△γi,j≥T的像元个数占整幅影像总像元的比例,将该比例作为影像质量评价的标准,将比例值过大的影像剔除,完成PS探测和选取的预处理;步骤S5:将处理后的M幅SAR图像重叠区域内像元的振幅逐一提取出来,形成一个振幅时间序列,将振幅时间序列逐像素计算出离差指数DA;设定一个离差指数阈值,当计算出的离差指数DA小于给定的阈值时,该像元为PSC点,否则为非PSC点;步骤S6:根据获取的PSC点按照“delaunay三角网TIN建立方法”将相邻的PSC点连接起来,建立三角网;步骤S7:计算由两PSC点如P点和Q点,构成三角网边PQ的空间差分干涉相位值步骤S8:根据PQ的空间差分干涉相位值计算时间序列上的差分干涉相位值的绝对差值及中误差m;步骤S9:根据计算出的中误差结果,设定一个中误差阈值,当各边中误差小于中误差阈值则将其端点处的PSC点作为最后的PS点。优选地,步骤S6包括如下步骤:步骤S61:根据获取的PSC点先构建三角形,获得三角形;步骤S62:根据获取的三角形,建立delaunay三角网。优选地,步骤S61包括如下步骤:步骤S611:按照邻近点的检索要求,即将两点之间的距离小于30m的PSC点分块;步骤S612:从几个离散点中选取一点A,在其附近选取距离小于30m的最近一点作为点B;步骤S613:根据余弦定理公式计算∠Ci,余弦定理公式为其中,ai=BCi;bi=ACi;c=AB;当∠C=max{∠Ci},则C为该三角形第三顶点。优选地,步骤S62包括如下步骤:步骤S621:将获得的三角形P1P2P3向外扩展,将顶点P1(x1,y1),P2(x2,y2),P3(x3,y3)的三角形的P1P2边向外扩展,P1P2直线方程为:F(x,y)=(y2-y1)(x-x1)-(x2-x1)(y-y1)=0若被选取点P的坐标为(x,y),则当F(x,y)F(x3,y3)<0时,P与P3在直线P1P2的异侧,该点可作为被选扩展的顶点;步骤S622:根据三角形的任意一边最多只能是两个三角形的公共边,记下任意一边扩展的次数,若扩展次数超过2则扩展无效,否则扩展有效;步骤S623:将所有生成的三角形的新生边均经过扩展后,获得全部离散的数据点被连成一个不规则的三角网。优选地,步骤S1的相干系数的计算公式为:式中,M(i,j)表示主影像复数集,S(i,j)表示从影像复数集,“*”表示复数的共轭算子,表示相干系数,m表示干涉影像对的数量,n表示干涉影像对的数量,相干系数γ的取值范围为[0,1];相干系数γ=0,表示两影像完全不相干;相干系数γ=1,表示两影像完全相干。优选地,步骤S2的平均相干系数的计算公式为:式中,γi,j表示相干系数,K表示干涉影像对的数量。优选地,步骤S3的绝对偏差值的计算公式为:式中γi,j表示相干系数,表示平均相干系数。优选地,步骤S5的离差指数DA的计算公式为:式中,DA表示离差指数,mA表示振幅均值,σA表示振幅标准差。优选地,步骤S7的的空间差分干涉相位值计算公式为:式中,为P点相位,为q点相位。优选地,步骤S8的差分干涉相位值的绝对差值为空间上相同位置的边在时间上求差,所述中误差计算公式为式中,m为中误差,ν为差分干涉相位值绝对差值的改正数,n为改正数的个数,[νν]表示各改正数的平方和,差分干涉相位值,为差分干涉相位值的算术平均值。本专利技术GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法的有益效果如下:本专利技术采用GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法具有最优的探测能力和定位方法,而且属于非接触测量方式,不需要人工设置观测点。附图说明图1为本专利技术GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法的流程图。图2为本专利技术GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法三角网构建流程图。图3为本专利技术GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法的三角形构建流程图。图4为本专利技术GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法的三角网构建部分流程。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。下面对本专利技术的具体实施方式进行描述,以便于本
的技术人员理解本专利技术,但应该清楚,本专利技术不限于具体实施方式的范围,对本
的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示,GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,步骤S1:获取N-1个干涉影像对,对于可用的N-1个干涉影像对中的任意一个像对,根据相干系数计算公式求得影像重叠区域内任一分辨单元的相干系数γ;步骤S2:根据计算出的相干系数和平均相干系数的计算公式,计算出像元(i,j)在时间序列上的平均相干系数将大于平均相干系数的阈值像元γT提取出来,其余的像元删除;步骤S3:根据各像元的相干系数和平均相干系数,计算出绝对偏差值△γi,j;步骤S4:分析各影像中像元相干系数绝对偏差值的分布情况,根据实际影像质量情况确定阈值T,计算出该影像中△γi,j≥T的像元个数占整幅影像总像元的比例,将该比例作为影像质量评价的标准,将比例值过大的影像剔除,完成PS探测和选取的预处理;步骤S5:将处理后的M幅SAR图像重叠区域内像元的振幅逐一提取出来,形成一个振幅时间序列,将振幅时间序列逐像素计算出离差指数DA;设定一个离差指数阈值,当计算出的离差指数DA小于给定的阈值时,该像元为PSC本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.GB‑InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:获取N‑1个干涉影像对,对于可用的N‑1个干涉影像对中的任意一个像对,根据相干系数计算公式求得影像重叠区域内任一分辨单元的相干系数γ;步骤S2:根据计算出的相干系数和平均相干系数的计算公式,计算出像元(i,j)在时间序列上的平均相干系数

【技术特征摘要】
1.GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:获取N-1个干涉影像对,对于可用的N-1个干涉影像对中的任意一个像对,根据相干系数计算公式求得影像重叠区域内任一分辨单元的相干系数γ;步骤S2:根据计算出的相干系数和平均相干系数的计算公式,计算出像元(i,j)在时间序列上的平均相干系数将大于平均相干系数阈值γT的平均相干系数提取出来其余的像元删除;步骤S3:根据各像元的相干系数和平均相干系数,计算出绝对偏差值△γi,j;步骤S4:分析各影像中像元相干系数绝对偏差值的分布情况,根据实际影像质量情况确定阈值T,计算出该影像中△γi,j≥T的像元个数占整幅影像总像元的比例,将该比例作为影像质量评价的标准,将比例值过大的影像剔除,完成PS探测和选取的预处理;步骤S5:将处理后的M幅SAR图像重叠区域内像元的振幅逐一提取出来,形成一个振幅时间序列,将振幅时间序列逐像素计算出离差指数DA,设定一个离差指数阈值,当计算出的离差指数DA小于给定的阈值时,该像元为PSC点,否则为非PSC点;步骤S6:根据获取的PSC点按照“delaunay三角网TIN建立方法”将相邻的PSC点连接起来,建立三角网;步骤S7:计算由两PSC点如P点和Q点,构成三角网边PQ的空间差分干涉相位值步骤S8:根据PQ的空间差分干涉相位值计算时间序列上的差分干涉相位值的绝对差值及中误差m;步骤S9:根据计算出的中误差结果,设定一个中误差阈值,当各边中误差小于中误差阈值则将其端点处的PSC点作为最后的PS点。2.根据权利要求1所述的GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,其特征在于,所述步骤S6包括如下步骤:步骤S61:根据获取的PSC点先构建三角形,获得三角形;步骤S62:根据获取的三角形,建立delaunay三角网。3.根据权利要求2所述的,其特征在于,所述步骤S61包括如下步骤:步骤S611:按照邻近点的检索都要求,即将两点之间的距离小于30m的PSC点分块;步骤S612:从几个离散点中选取一点A,在其附近选取距离小于30m的最近一点作为点B;步骤S613:根据余弦定理公式计算∠Ci,余弦定理公式为其中,ai=BCi;bi=ACi;c=AB;当∠C=max{∠Ci},则C为该三角形第三顶点。4.根据权利要求2所述的GB-InSAR数据处理中的PS点组合选取方法,其特征在于,所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员:项霞王辉杨正丽肖东升王鹏吴宇峰王创立
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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