一種InSAR建筑物圖像仿真及高程反演方法
發(fā)布時間:2021-01-02 17:38
城市建筑區(qū)域疊掩、陰影嚴重,圖像理解困難且干涉相位變化復雜紊亂,一直是InSAR處理的困難區(qū)域。SAR圖像仿真能為圖像理解和處理方法研究提供數(shù)據(jù)支撐,然而現(xiàn)有建筑區(qū)域SAR圖像仿真方法大多無法獲得具有相干性的干涉SAR圖像對。該文提出了一種面向建筑區(qū)域的干涉SAR復圖像對仿真方法,能夠獲得建筑的復數(shù)圖像對、干涉相位圖以及疊掩成分數(shù)目等信息,為城區(qū)干涉SAR處理及信息提取研究提供仿真數(shù)據(jù)支撐。同時,基于仿真中對相位變化規(guī)律的分析,提出疊掩區(qū)相位解纏時的基準確定方法,解決傳統(tǒng)解纏方法面臨的疊掩區(qū)域干涉相位不連續(xù)問題,進而反演建筑高程信息。最后,通過建模仿真結果與實際SAR圖像和干涉相位的對比,驗證了仿真方法的正確性,并對仿真及實際干涉相位進行解纏和高程反演處理,驗證了該文高程反演方法的有效性。
【文章來源】:雷達學報. 2020年02期 北大核心
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
SAR圖像仿真幾何設定
散射點投影幾何
然而,如直接基于POV-Ray獲得的每個像素的散射點數(shù)量統(tǒng)計疊掩成分數(shù)并不準確,原因在于射線追蹤的散射點密度一般大于成像網(wǎng)格點密度。因此投影至一個像素點的散射點可能來自于不同的地物表面,也可能是一個散射點及其近鄰散射點,因此需要對二者進行甄別,統(tǒng)計時剔除后者。本文通過計算疊掩到同一像素的若干散射點與衛(wèi)星構成的張角,來判斷當前散射點是來自于不同的建筑表面還是來自近鄰散射點。如圖5所示,假設A,B及其近鄰散射點都投影至同一像素點,若疊掩區(qū)像素點來自疊掩著的不同建筑表面(地面、墻壁、屋頂),其位于以衛(wèi)星S為圓心、斜距長為半徑的圓上,如A,B兩點,那么疊掩點的連線AB與S構成的三角形為銳角三角形;而若疊掩區(qū)像素點來自點A和近鄰點A′,那么A A′與S構成的三角形為鈍角。按照上述判斷方法,本文提出圖6所示的疊掩成分數(shù)目的計算流程。假設m為當前即將投影至(r,a)像素的散射點,Points{(r,a)}為所有已經(jīng)投影到(r,a)像素的散射點集合,n為該集合中距離當前點m最近的散射點,L∈RH×W為疊掩成分數(shù)目圖,初始化為全0。關鍵步驟為計算三角形(S,m,n)是否為銳角三角形,若是,則疊掩成分數(shù)加一,否則不變。隨后再處理下一個散射點,直至處理完全部散射點,此時獲得疊掩成分數(shù)目圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的SAR建筑目標三維重建方法[J]. 陳健堃,彭凌霄,仇曉蘭,丁赤飚,吳一戎. 中國科學:信息科學. 2019(12)
[2]SAR影像中疊掩與陰影區(qū)域的識別——以湖北巴東為例[J]. 張同同,楊紅磊,李東明,李永杰,劉俊男. 測繪通報. 2019(11)
[3]基于D-InSAR技術的北京城區(qū)地面沉降監(jiān)測[J]. 王彥兵,洪偉,李小娟,宮輝力,王旭. 測繪通報. 2016(05)
[4]一種自適應迭代的非局部干涉相位濾波方法[J]. 林雪,李曾璽,李芳芳,胡東輝,丁赤飚. 雷達學報. 2014(02)
[5]多基線InSAR干涉圖的直接法仿真[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,王冬,蔣明富. 測繪科學技術學報. 2010(02)
[6]星載干涉SAR陰影及疊掩區(qū)域相位重構方法[J]. 王青松,時信華,黃海風,董臻,梁甸農(nóng). 系統(tǒng)工程與電子技術. 2010(04)
[7]星載InSAR系統(tǒng)DEM重建及其誤差分析[J]. 孫造宇,梁甸農(nóng),張永勝. 電子與信息學報. 2008(06)
博士論文
[1]InSAR獲取高精度DEM關鍵處理技術研究[D]. 靳國旺.解放軍信息工程大學 2007
本文編號:2953350
【文章來源】:雷達學報. 2020年02期 北大核心
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
SAR圖像仿真幾何設定
散射點投影幾何
然而,如直接基于POV-Ray獲得的每個像素的散射點數(shù)量統(tǒng)計疊掩成分數(shù)并不準確,原因在于射線追蹤的散射點密度一般大于成像網(wǎng)格點密度。因此投影至一個像素點的散射點可能來自于不同的地物表面,也可能是一個散射點及其近鄰散射點,因此需要對二者進行甄別,統(tǒng)計時剔除后者。本文通過計算疊掩到同一像素的若干散射點與衛(wèi)星構成的張角,來判斷當前散射點是來自于不同的建筑表面還是來自近鄰散射點。如圖5所示,假設A,B及其近鄰散射點都投影至同一像素點,若疊掩區(qū)像素點來自疊掩著的不同建筑表面(地面、墻壁、屋頂),其位于以衛(wèi)星S為圓心、斜距長為半徑的圓上,如A,B兩點,那么疊掩點的連線AB與S構成的三角形為銳角三角形;而若疊掩區(qū)像素點來自點A和近鄰點A′,那么A A′與S構成的三角形為鈍角。按照上述判斷方法,本文提出圖6所示的疊掩成分數(shù)目的計算流程。假設m為當前即將投影至(r,a)像素的散射點,Points{(r,a)}為所有已經(jīng)投影到(r,a)像素的散射點集合,n為該集合中距離當前點m最近的散射點,L∈RH×W為疊掩成分數(shù)目圖,初始化為全0。關鍵步驟為計算三角形(S,m,n)是否為銳角三角形,若是,則疊掩成分數(shù)加一,否則不變。隨后再處理下一個散射點,直至處理完全部散射點,此時獲得疊掩成分數(shù)目圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡的SAR建筑目標三維重建方法[J]. 陳健堃,彭凌霄,仇曉蘭,丁赤飚,吳一戎. 中國科學:信息科學. 2019(12)
[2]SAR影像中疊掩與陰影區(qū)域的識別——以湖北巴東為例[J]. 張同同,楊紅磊,李東明,李永杰,劉俊男. 測繪通報. 2019(11)
[3]基于D-InSAR技術的北京城區(qū)地面沉降監(jiān)測[J]. 王彥兵,洪偉,李小娟,宮輝力,王旭. 測繪通報. 2016(05)
[4]一種自適應迭代的非局部干涉相位濾波方法[J]. 林雪,李曾璽,李芳芳,胡東輝,丁赤飚. 雷達學報. 2014(02)
[5]多基線InSAR干涉圖的直接法仿真[J]. 張紅敏,靳國旺,徐青,王冬,蔣明富. 測繪科學技術學報. 2010(02)
[6]星載干涉SAR陰影及疊掩區(qū)域相位重構方法[J]. 王青松,時信華,黃海風,董臻,梁甸農(nóng). 系統(tǒng)工程與電子技術. 2010(04)
[7]星載InSAR系統(tǒng)DEM重建及其誤差分析[J]. 孫造宇,梁甸農(nóng),張永勝. 電子與信息學報. 2008(06)
博士論文
[1]InSAR獲取高精度DEM關鍵處理技術研究[D]. 靳國旺.解放軍信息工程大學 2007
本文編號:2953350
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