基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法及系统，其中，该方法包括首先对原始干涉相位图进行3×3均值滤波；在干涉相位梯度初始值估计时，同时估计干涉相位梯度的质量系数，质量系数高于门限值的干涉相位梯度初始值作为最终估计值，质量低于门限值的初始值被剔除，该位置的最终干涉相位梯度估计值利用周围质量较高的干涉相位梯度初始值进行加权平均得到。最后，利用估计得到的干涉相位梯度补偿干涉相位滤波窗口中的干涉相位梯度，再进行均值滤波，完成InSAR相位滤波的整个过程。本发明专利技术解决了InSAR相位滤波中面临的滤波视数与地形信息保持之间的矛盾，克服了相干性较差时干涉相位梯度估计稳健性差的难点。

【技术实现步骤摘要】
基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法及系统
本专利技术属于干涉合成孔径雷达地形测量领域，尤其涉及一种基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法及系统。
技术介绍
对精确配准后的SAR复图像对进行干涉处理(即共轭相乘)，得到复干涉相位图。受各种去相干因素的影响，相位图存在随机的干涉相位噪声，直接影响后续干涉相位解缠处理的难易程度及地形测量的精度，InSAR相位滤波的目标是降低主辅SAR图像干涉相位中的随机噪声分量，同时尽量降低滤波导致的地形相位信息损失。国内外对InSAR相位滤波算法进行了广泛的研究。Baran和Stewart等人将Goldstein滤波算法中的平滑操作参数修改为与相干系数相关，改善了Goldstein算法的滤波性能。索志勇等人对预处理后的干涉相位图进行分块相位解缠，补偿解缠相位后再进行复均值滤波，然后迭代上述过程，获得的滤波结果精度较高。E.Trouvé和J.M.Nicolas等人提出一种基于地形相位梯度补偿的复多视相位滤波算法，对地形相位梯度补偿后的残余相位滤波有效地保证了滤波窗口内的样本一致性，但该算法在低相干区域坡度估计的稳健性较差。J本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤(1)：对配准后的主辅SAR复图像进行干涉处理，生成初始复干涉相位图s1(x,y)，然后对s1(x,y)进行3×3均值滤波得到粗滤波复干涉相位图s2(x,y)；其中，x和y分别为初始复干涉相位图中任意像素的二维坐标；步骤(2)：在粗滤波复干涉相位图s2(x,y)中设置干涉相位梯度估计窗口，基于FFT估计得到初始干涉相位梯度估计图

【技术特征摘要】
1.一种基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤(1)：对配准后的主辅SAR复图像进行干涉处理，生成初始复干涉相位图s1(x,y)，然后对s1(x,y)进行3×3均值滤波得到粗滤波复干涉相位图s2(x,y)；其中，x和y分别为初始复干涉相位图中任意像素的二维坐标；步骤(2)：在粗滤波复干涉相位图s2(x,y)中设置干涉相位梯度估计窗口，基于FFT估计得到初始干涉相位梯度估计图和估计质量图其中，p和q为初始干涉相位梯度估计图中任意像素的二维坐标，为横轴方向初始干涉相位梯度估计图，为纵轴方向初始干涉相位梯度估计图；步骤(3)：根据估计质量图剔除初始干涉相位梯度估计图中的质量低于0.4的干涉相位梯度估计值，得到最终干涉相位梯度估计图和步骤(4)：利用最终干涉相位梯度估计图和补偿滤波窗口中的干涉相位梯度，对初始复干涉相位图s1(x,y)进行均值滤波，得到滤波后复干涉相位图s3(x,y)。2.根据权利要求1所述的基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，对初始复干涉相位图s1(x,y)进行3×3均值滤波的方法为：在初始复干涉相位图中设置滤波窗口，窗口尺寸为3×3，然后对窗口内像素进行复数平均。3.根据权利要求2所述的基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法，其特征在于：粗滤波复干涉相位图s2(x,y)为N为滤波窗口中像素总数，-1≤lx,ly≤1为两个整数变量，随着lx和ly取值不同，(x+lx,y+ly)表示以(x,y)为中心滤波窗口中的不同位置，x和y分别为初始复干涉相位图中任意像素的二维坐标。4.根据权利要求1所述的基于FFT高精度估计干涉相位梯度的InSAR滤波方法，其特征在于：所述步骤(2)具体包括如下步骤：(2.1)在粗滤波复干涉相位图s2(x,y)中设置干涉相位梯度估计窗口，窗口尺寸为Nf×Nf，窗口中心位于(x,y)，窗口中的粗滤波复干涉图数据为g(m,n)；(2.2)对g(m,n)先进行补零操作得到gz(m,n)，然后对gz(m,n)进行二维快速傅里叶变换得到二维频谱Gz(u,v)；(2.3)二维频谱Gz(u,v)中功率最大的频率坐标为(umax,vmax)，计算fx、fy和C：fx＝2π(umax-Nz/2)/Nzfy＝2π(vmax-Nz/2)/Nz其中，|·|为计算复数模值操作，Nz为补零操作得到的gz(m,n)的二维尺寸，即gz(m,n)的数据规模为Nz×Nz，Gz(umax,vmax)为对gz(m,n)进行二维快速傅里叶变换得到二维频谱Gz(u,v)中功率最大处的频谱，umax和vmax分别为二维频谱Gz(u,v)中功率最大处的二维频率值，fx和fy分别为干涉相位梯度估计窗口中所有像素的横轴方向和纵轴方向初始干涉相位梯度估计值，C为干涉相位梯度估计窗口中所有像素的干涉相位梯度估计质量系数；(2.4)改变干涉相位梯度估计窗口的位置，使得新窗口中心位于(x+Nf,y)或者(x,y+Nf)，重复步骤(2.1)到(2.3)，直至完成估计粗滤波复干涉相位图中每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦伟，张升，李财品，王旭艳，
申请(专利权)人：西安空间无线电技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61