[发明专利]一种输电杆塔位置提取方法及系统

说明书

本发明涉及一种输电杆塔位置提取方法及系统，通过卫星拍摄输电通道区域获取输电杆塔的目标区域图像，并生成对应的差分干涉相位图；基于合成孔径雷达技术提取差分干涉相位图中输电杆塔的位置。本发明提供的技术方案所提取的峰值精确地对应于目标区域的局部亮点，且其空间分布与目标的轮廓相符。铁塔的塔基和横担被清晰提取出来，能确定杆塔位置信息。

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达技术，具体涉及一种输电杆塔位置提取方法及系统。

背景技术

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)是一种利用微波进行感知的主动传感器，和光学、红外等其它传感器相比，SAR成像不受云雾、雨雪、太阳光照条件等限制，可对感兴趣的目标进行全天候、全天时的监测，在冰雪灾害、地震灾害、洪水灾害等大范围自然灾害条件下有特殊的优越性。

目前，SAR卫星图像目标识别技术的研究多应用于军事目标、道路、机场、桥梁、建筑物等，和这些目标相比，输电线路及铁塔具有严格的设计与施工规范，其特征如下：①铁塔的各种塔型均属空间析架结构，塔身和横担的材料都为金属；②铁塔沿线路方向大部分呈线性排列，大转角情况只出现在少数特殊地形的地区；③除少数大跨越地区，铁塔与铁塔之间的档距按线路电压等级不同具有一定的规律性；④电网中多数铁塔的结构形状具有相似性，不同的塔头形状、设计规格等信息可以为目标识别与提取提供参考知识；⑤线路走向、电压等级、铁塔的位置坐标等信息已知。基于铁塔的这些特征，一方面可以充分利用这些先验知识提高铁塔目标识别的效率与速度；另一方面，铁塔的结构相对于车辆、坦克、建筑物等面状目标更加复杂，相对于道路、桥梁、机场等线状目标更为精细，使得铁塔目标识别的难度增大。

发明内容

为解决上述现有技术中铁塔目标识别的难度增大的问题，本发明的目的是提供一种输电杆塔位置提取方法及系统，本发明提供的技术方案所提取的峰值精确地对应于目标区域的局部亮点，且其空间分布与目标的轮廓相符。铁塔的塔基和横担被清晰提取出来，能确定杆塔位置信息。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种输电杆塔位置提取方法，其改进之处在于：

通过卫星拍摄输电通道区域获取输电杆塔的目标区域图像，并生成对应的差分干涉相位图；

基于合成孔径雷达技术提取所述差分干涉相位图中输电杆塔的位置。

进一步地：所述通过卫星拍摄输电通道区域获取输电杆塔的目标区域图像，并生成对应的差分干涉相位图，包括：

将获取输电杆塔的目标区域图像生成干涉组合网络；

计算干涉组合网络中干涉像对的相关系数；

基于所述干涉像对的相关系数计算得到的相干矩阵；

基于所述相干矩阵选取干涉像对；

根据合成孔径雷达干涉测量处理方法将所述干涉像对生成至少两幅干涉相位图；

利用外部数字高程模型DEM或干涉像对生成的外部数字高程模型DEM在所述干涉相位图上做差分运算，生成差分干涉相位图。

进一步地：所述获取输电杆塔的目标区域图像生成干涉组合网络，包括：

从获取的输电杆塔的目标区域图像N+1景合成孔径雷达影像中两两配对形成N(N+1)/2个干涉像对；

根据所述N(N+1)/2个干涉像对生成干涉组合网络，N表示除标准影像外获取的雷达影像数目；N≥1。

进一步地：所述计算干涉组合网络中干涉像对的相关系数用下式表示：