【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法。
技术介绍
1、合成孔径雷达(interferometry synthetic aperture radar，insar)干涉测量技术是近几十年发展起来的新兴技术，该技术已成功地应用于地形测绘、地球表面形变探测、海洋监测、土地分类与应用、森林制图等诸多领域。相位解缠(phase unwrapping，pu)作为insar数据处理中的关键环节，其解缠结果精确性对insar数字高程地图(digitalelevation maps，dems)产品质量有着直接影响。
2、因此，针对如何精确地将获取的缠绕相位恢复为表征目标物理参数的解缠相位的insar应用难点问题，近些年来学者们提出了众多的干涉图相位解缠方案。目前干涉图相位解缠技术主要包含以下三大类方法，包括以枝切法、质量指导算法(qgpu)为代表的路径跟踪类方法、以最小二乘算法为代表的最小范数类方法以及以卡尔曼滤波相位解缠算法为代表的状态估计类方法。上述路径跟踪类方法通常能在干涉图相位噪声较小的情况下获得稳健的解缠结果，但通常存在相位噪声严重区域误差容易传递到其他区域，降低相位解缠结果可靠性的问题。最小范数类方法无需选择积分路径、相位解缠效率较高，但相位梯度变化较大区域会产生干涉图条纹边缘模糊或相位细节信息丢失现象，降低相位解缠结果的精确度。状态估计类方法把干涉图解缠相位作为待估计的状态变量，利用非线性滤波程序递推状态变量最优估计，因其特有的抗相位噪声能力降低了干涉图前置滤波技术对相位解缠精
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，该方法能较好执行干涉图相位解缠任务，从噪声缠绕相位中获得稳健的相位解缠结果。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，包括以下步骤：
4、a、构建相位解缠程序：基于局部相位梯度估计技术获取待解缠的干涉图的相位梯度估计值，利用干涉图相位梯度估计值，构建相位解缠的系统方程，基于相位解缠的系统方程构建状态预测方程和状态更新方程；
5、b、利用干涉图伪相干图求出干涉图平均伪相干系数值“t”，并依据“t”将干涉图分为高质量层级和低质量层级；
6、c、计算出引导相位解缠路径的干涉图相位质量图；
7、d、基于最大堆的数据结构创建堆排序结构列表；
8、e、利用步骤a建立的相位解缠程序，解缠干涉图的高质量层级区域的像元：
9、a1、基于干涉图相位质量图，选择高质量层级区域中相位质量最高的非边界像元作为种子像元g0，将其缠绕相位作为其解缠相位，设置该像元点的解缠误差为p0；
10、b1、将种子像元g0的各个邻接的非边界高质量层级缠绕像元嵌入堆排序结构列表中，并利用堆排序策略对堆排序结构列表中的待解缠像元根据其相位质量值进行排序，选取堆排序结构列表中相位质量最高的像元作为待解缠像元g，利用状态预测方程和状态更新方程对待解缠像元g进行相位解缠，从堆排序结构列表中删除像元g，将该像元标记为已解缠像元；
11、c1、将像元g的各个邻接的非边界高质量层级缠绕像元嵌入堆排序结构列表中，并利用堆排序策略对堆排序结构列表中的待解缠像元根据其相位质量值进行排序，选取堆排序结构列表中相位质量最高的像元作为待解缠像元g1，利用状态预测方程和状态更新方程对待解缠像元g1进行相位解缠，从堆排序结构列表中删除像元g1，将该像元标记为已解缠像元；
12、d1、将像元g1作为新的像元g，重复步骤c1，直至步骤c1中的堆排序结构列表不存在未标记的待解缠像元为止；
13、f、利用步骤a建立的相位解缠程序解缠干涉图的低质量层级区域的像元：
14、a2、将所有已解缠像元邻接的非边界像元中未标记的待解缠像元依次插入到堆排序结构列表中，并利用堆排序策略对堆排序结构列表中的待解缠像元根据其相位质量值进行排序，提取堆排序结构列表中相位质量最高的待解缠像元g2，利用状态预测方程和状态更新方程对像元g2进行相位解缠，从堆排序结构列表中删除像元g2，将该像元标记为已解缠像元；
15、b2、将该像元g2的各个邻接的未标记的非边界像元嵌入堆排序结构列表中，并利用堆排序策略对堆排序结构列表中的待解缠像元根据其相位质量值进行排序，选取堆排序结构列表中相位质量最高的像元作为待解缠像元g3，利用状态预测方程和状态更新方程对待解缠像元g3进行相位解缠，从堆排序结构列表中删除像元g3，将该像元标记为已解缠像元；
16、c2、将像元g3的各个邻接的未标记的非边界像元嵌入堆排序结构列表中，并利用堆排序策略对堆排序结构列表中的待解缠像元根据其相位质量值进行排序，选取堆排序结构列表中相位质量最高的像元作为待解缠像元g4，利用状态预测方程和状态更新方程对待解缠像元g4进行相位解缠，从堆排序结构列表中删除像元g4，将该像元标记为已解缠像元；
17、d2、将像元g4作为新的像元g3，重复步骤c2，直至步骤c2中的堆排序结构列表不存在未标记的待解缠像元为止。
18、所述的步骤a中，相位解缠的系统方程为：
19、
20、式中，x(m，n)为干涉图(m，n)像元解缠相位；和ξ(m，n)|(a，s)分别表示干涉图(m，n)像元与(a，s)像元之间的相位梯度估计值及其估计误差；z(m，n)表示干涉图(m，n)像元状态变量的观测向量，h[x(m，n)]表示干涉图(m，n)像元状态变量无噪声污染的测量值，为干涉图(m，n)像元状态变量的观测噪声矢量。
21、干涉图相位梯度估计值的计算通过局部相位梯度估计技术计算得到。如现有技术文献“x.m.xie，y.h.li.enhanced phase unwrapping algorithm based onunscentedkalman fi lter，enhanced phase gradient estimator，and path-fol lowingstrategy[j].applied optics，2014，53(18)：4049-4060.”中所记载的技术。
22、所述的步骤a中，基于公式1构建相位解缠的状态预测方程的过程为：
23、利用干涉图(m，n)像元八邻接像元中已解缠像元信息来计算其预测值，设定干涉图(a，s)像元为干涉图(m，n)像元八邻接像元中已解缠像元，其干涉图(a，s)像元解缠相位为的估计方差为则状态预测方程为：
24、
25、式中，为干涉图(m，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
4.如权利要求2所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
6.如权利要求1所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
7.如权利要求1所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
3.如权利要求2所述的基于快速路径跟踪策略的离差差分相位解缠方法，其特征在于：
4.如权利要求2所述的基于快速路径跟踪策...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。