本发明专利技术公开一种结合EKFPU的MCF相位解缠方法及系统，涉及相位解缠技术领域，方法包括：对目标干涉图数据进行最小费用流相位解缠以得到初始解缠结果；将初始解缠结果中任一像素点与对应的8邻域内所有相邻像素点进行阈值判断，以确定误差点集合；确定初始待解缠像元及初始已解缠像元；确定初始待解缠像元所处误差区域的相位梯度，并建立扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程，进而确定真实解缠结果；将真实解缠结果对应的误差区域更新标记为非误差区域，直至误差区域集合为空集时，将各个非误差区域对应的初始解缠结果或真实解缠结果进行合并，得到最终解缠结果。本发明专利技术提高了最小费用流相位解缠算法的适用性和精确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相位解缠，特别是涉及一种结合ekfpu的mcf相位解缠方法及系统。
技术介绍
1、相位解缠是干涉合成孔径雷达insar处理的重要环节，其结果的优劣直接影响到地形测量的精度。受限于合成孔径雷达的成像和处理方式，直接利用影像获得的干涉图一般含有较大的噪声，局部相位残差点的增多会形成不可靠数据斑块，使该区域相位解缠出现漏解或错解，导致insar图像恢复失败，从而影响到形变提取的精度。因此，提高相位解缠精度是insar处理中提高形变精度的重要环节。
2、相位解缠是通过在解缠路径上进行积分从而还原真实目标信息。当干扰因素少、相位质量高时能很好的还原真实相位信息，当干扰因素多时误差会通过积分进行积累与传播，得到的相位数据与真实数据会有较大的差异。现有相位解缠方法主要分为路径跟踪解缠法、最小范数解缠法和网格规划解缠法三大类。路径跟踪法是通过设置合适的积分路径，将误差限制在一定区域内，防止相位误差全局传递，这种方法涵盖了经典的goldstein枝切法、质量图引导法、最小不连续法等。枝切法是利用残差点的连接得到枝切线，最后沿着枝切线进行积分得到解缠结果，但枝切法易出现孤岛现象。质量图引导法是在质量图的引导下确定积分路径，这种算法对干涉图质量要求较高。最小范数法是将相位解缠转换成数学上的最小范数问题，其常用的是最小二乘法，但这种方法穿过残差点会造成误差的全局传递。网格规划法是将相位解缠问题转化为求解费用流的网络优化问题，主要有最小费用流和统计费用流等，但这种方法噪声会沿着积分路径传递，结果会出现尖峰毛刺现象。
/>技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种结合ekfpu的mcf相位解缠方法及系统，有效提高最小费用流mcf相位解缠算法的适用性和精确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案。
3、第一方面，本专利技术提供一种结合ekfpu的mcf相位解缠方法，包括以下步骤。
4、对目标干涉图数据进行最小费用流相位解缠，以得到初始解缠结果。
5、将所述初始解缠结果中任一像素点与对应的8邻域内所有相邻像素点，进行阈值判断，以确定误差点集合。
6、基于所述误差点集合，将所述目标干涉图数据划分为非误差区域集合及误差区域集合；所述误差区域集合中每个误差区域包括误差点及对应的8邻域内所有相邻像素点。
7、基于所述误差区域集合，确定初始待解缠像元及初始已解缠像元。
8、确定所述初始待解缠像元所处误差区域的相位梯度，并建立扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程。
9、基于所述扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程，根据所述初始待解缠像元及所述初始已解缠像元进行相位解缠，以确定真实解缠结果。
10、将所述真实解缠结果对应的误差区域，更新标记为非误差区域，然后对下一误差区域进行扩展卡尔曼滤波相位解缠，直至所述误差区域集合为空集时，将各个非误差区域对应的初始解缠结果或真实解缠结果进行合并，以得到最终解缠结果。
11、第二方面，本专利技术提供一种结合ekfpu的mcf相位解缠系统，包括以下模块。
12、初始解缠模块，用于对目标干涉图数据进行最小费用流相位解缠，以得到初始解缠结果。
13、误差点确定模块，用于将所述初始解缠结果中任一像素点与对应的8邻域内所有相邻像素点，进行阈值判断，以确定误差点集合。
14、误差区域确定模块，用于基于所述误差点集合，将所述目标干涉图数据划分为非误差区域集合及误差区域集合；所述误差区域集合中每个误差区域包括误差点及对应的8邻域内所有相邻像素点。
15、解缠像元确定模块，用于基于所述误差区域集合，确定初始待解缠像元及初始已解缠像元。
16、相位解缠方程确定模块，用于确定所述初始待解缠像元所处误差区域的相位梯度，并建立扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程。
17、真实解缠结果确定模块，用于基于所述扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程，根据所述初始待解缠像元及所述初始已解缠像元进行相位解缠，以确定真实解缠结果。
18、最终解缠结果确定模块，用于将所述真实解缠结果对应的误差区域，更新标记为非误差区域，然后对下一误差区域进行扩展卡尔曼滤波相位解缠，直至所述误差区域集合为空集时，将各个非误差区域对应的初始解缠结果或真实解缠结果进行合并，以得到最终解缠结果。
19、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开一种结合ekfpu的mcf相位解缠方法及系统，首先对目标干涉图数据进行最小费用流（mcf，minimumcost flow）相位解缠，以实现初步的相位解缠，得到初步解缠结果；然后将初始解缠结果中任一像素点及其8邻域内所有相邻像素点，进行误差点判断，确定误差点集合；然后基于误差点集合将目标干涉图划分为非误差区域集合及误差区域集合。之后利用扩展卡尔曼滤波（ekfpu，extended kalman filter）的方法对目标干涉图中的误差区域的误差点进行重建，获得真实解缠结果。最后，将目标干涉图中各像素点对应的初始解缠结果（即目标干涉图中的非误差区域对应的解缠结果）或真实解缠结果（即目标干涉图中误差区域进行解缠后得到的结果）进行合并，以得到最终解缠结果。本专利技术方法有效提高了mcf方法的适用性和精确性。
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【技术保护点】
1.一种结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，对目标干涉图数据进行最小费用流相位解缠，以得到初始解缠结果，具体包括：
3.根据权利要求1所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，所述初始解缠结果包括所述目标干涉图数据中所有像素点对应的解缠相位；
4.根据权利要求1所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，基于所述误差区域集合，确定初始待解缠像元及初始已解缠像元，具体包括：
5.根据权利要求1所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，所述扩展卡尔曼滤波相位解缠的观测方程为：
6.根据权利要求5所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，基于所述扩展卡尔曼滤波相位解缠的状态空间方程及观测方程，根据所述初始待解缠像元及所述初始已解缠像元进行相位解缠，以确定真实解缠结果，具体包括：
7.根据权利要求3所述的结合EKFPU的MCF相位解缠方法，其特征在于，所述预设阈值是基于采集所述目标干涉图数据的装置的最小识别度对应相位确定的。
8.一种结合EKFPU的MCF相位解缠系统，其特征在于，系统包括：
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【技术特征摘要】
1.一种结合ekfpu的mcf相位解缠方法，其特征在于，方法包括：
2.根据权利要求1所述的结合ekfpu的mcf相位解缠方法，其特征在于，对目标干涉图数据进行最小费用流相位解缠，以得到初始解缠结果，具体包括：
3.根据权利要求1所述的结合ekfpu的mcf相位解缠方法，其特征在于，所述初始解缠结果包括所述目标干涉图数据中所有像素点对应的解缠相位；
4.根据权利要求1所述的结合ekfpu的mcf相位解缠方法，其特征在于，基于所述误差区域集合，确定初始待解缠像元及初始已解缠像元，具体包括：
5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春义，石秀山，邢述，都亮，吴远建，韩利哲，田志勇，张国晋，程永航，曹凯，
申请(专利权)人：中国特种设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：
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