【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应时空滤波融合的干涉相位优化方法
[0001]本专利技术涉及一种相位优化方法，尤其适用于处理雷达卫星时序SAR数据的一种基于自适应时空滤波融合的干涉相位优化方法，属于时序InSAR技术的形变监测领域。
技术介绍
[0002]合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术凭借其大范围、高精度、全天时、全天候的优势在地球物理学和大地测量学科中扮演着十分重要的角色。其发展的基于时间序列SAR影像分析的时序InSAR技术更是在地表形变监测、地质灾害监测等领域展现出十分广阔的应用前景。为了弥补时序InSAR技术中分永久性散射体目标非城市区域存在严重点密度不足的缺陷，基于分布式散射体的时序InSAR技术得到广泛推广，然而，分布式散射体在分辨单元内存在许多具有相似散射特征的随机散射体，导致其易受时间及几何失相干的影响。因此，在基于分布式散射体的TSInSAR技术中旨在提高观测相位信噪比的相位优化处理是非常关键的步骤。
[0003]相位优化处理中协...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于自适应时空滤波融合的干涉相位优化方法，其特征在于：基于主频率提取的自适应空间维相位滤波方法，兼顾空间维干涉相位的噪声抑制及相位信息保护；引入基于第二类统计特征的相干性偏差纠正算法，提高相干性的估计精度；引入基于sigmoid模型自适应加权策略，为不同质量像素分配合理的权重以提高优化效果；进而提高干涉相位的相位质量及相位平滑效果；具体步骤如下：S1、收集覆盖同一地区的多幅单视复数影像SLC的时间序列数据，提取时间序列幅度信息，同时利用SLC的时间序列数据构建全干涉对组合网络，基于干涉对组合信息对主影像SLC和辅影像SLC进行共轭相乘获取SLC时间序列数据对应全干涉组合下的差分干涉相位；S2、利用基于主频率提取的自适应空间维相位滤波方法对全干涉组合下的差分干涉相位进行空间维相位滤波处理，获取全干涉组合下的滤波后干涉相位；S3、用快速同质像元识别算法FaSHPS结合时间序列幅度信息对SLC影像逐像素计算每个像素对应的统计同质像素邻域集；S4、基于统计同质像素邻域集，计算全干涉组合下所有滤波后干涉相位对应的相干系数，并采用基于第二类统计特征的相干性偏差纠正方法对相干系数进行偏差纠正处理，获取精化后的相干系数；S5、将全干涉组合下的空间维滤波后干涉相位及精化后的相干系数联立，将联立的干涉相位及相干系数统一转换为针对SLC影像单像素点的时间维干涉相位矩阵及相干性矩阵，并构建针对SLC影像单像素点的复相干性矩阵；S6、依据复相干性矩阵构建最大似然估计量的相位优化模型，计算基于sigmoid函数模型的自适应加权因子，结合特征值分解策略解算相位优化模型，获取最终的优化后干涉相位。2.根据权利要求1所述的一种基于自适应时空滤波融合的干涉相位优化方法，其特征在于，步骤S2具体包括以下子步骤：S2.1、根据待滤波像素的相干系数γ，自适应估计滤波窗口尺寸N
win
，公式为：式中，表示取整运算，ε0为相位的噪声标准差，计算方法如下：式中，为干涉图的相干系数均值；N
min
表示自适应窗口的最小值，取值5；S2.2、提取以待滤波像素为中心的窗口尺寸为N
win
的局部相位块φ
(m,n)
，利用下式通过快速傅里叶变换的方式将局部相位块φ
(m,n)
转换至频率域，获取φ
(m,n)
对应的频谱值：S
(u,v)
＝FFT2{φ
(m,n)
}(3)式中，φ
(m,n)
表示以第m行、第n列空间维像素索引为中心的窗口尺寸为N
win
的局部干涉相位块，S
(u,v)
为局部相位块转换后的频谱值，FFT2{
·
}表示二维快速傅里叶变换运算；S2.3、利用局部相位块转换后的频谱值计算局部窗口的主频谱幅值
式中，thr为提取局部窗口主频谱的阈值参数，并根据局部窗口的频谱幅值自适应确定：S2.4、将提取的主频谱幅值与频谱值S
(u,v)
进行卷积相乘以提取出主相位成分，并通过快速二维逆傅里叶变换获取该局部相位块的滤波后相位：式中，φ'
(m,n)
为滤波后的局部相位块，为点乘运算，FFT2
‑1{
·
}为快速二维逆傅里叶变换；S2....
【专利技术属性】
技术研发人员：李世金，张书毕，高延东，李涛，张艳锁，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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