[发明专利]一种基于导航卫星双基地InSAR的DEM成像方法及装置

权利要求书

1.一种基于导航卫星双基地InSAR的DEM成像方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1：使用滑动最小二乘拟合方法拟合本地坐标系下的DEM；

步骤S2：对拟合后的DEM的各项进行二次差分，找到所述拟合后的DEM存在的所有不连续单元；

步骤S3：对每个拟合后的不连续单元，以所述拟合后的不连续单元为中心进行边界扩展，扩展后的结果作为与所述拟合后的不连续单元相对应的待平滑核；

步骤S4：对每个待平滑核，生成与所述待平滑核对应的、以所述待平滑核为基准进行中心对称变换后的高斯平滑核；

步骤S5：对每个待平滑核，将其与对应的高斯平滑核进行加权求和运算，进而得到每个待平滑核对应的不连续单元的拟合平滑结果；

步骤S6：将所有不连续单元的拟合平滑结果作为最终平滑后的DEM，将所述最终平滑后的DEM作为后向投影成像平面进行成像，得到最终的成像结果。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1：使用滑动最小二乘拟合方法拟合本地坐标系下的DEM，包括：

步骤S11：DEM的N个单元，记为F^T＝[f(x₁,y₁) f(x₂,y₂)…f(x_N,y_N)]，

其中，f(x_i,y_i)是DEM的第i单元，i＝1,2,…,N；x_i为第i单元的横坐标，y_i为第i单元的纵坐标；

步骤S12：对于DEM的N个单元中的每一个f(x_i,y_i)，采用二阶加权最小二乘拟合，包括：对于第i单元f(x_i,y_i)，设基函数为b^T＝[1 x y x² xy y²]，假设拟合该单元的参考单元个数为m个,记f^T＝[f(x₁,y₁) f(x₂,y₂)…f(x_m,y_m)]，每个参考单元的权重服从高斯分布，记为：

则根据加权最小二乘计算，第i单元f(x_i,y_i)的拟合结果为：

其中，

其中，x_i和y_i是基函数b_i的两个变量，w_i(x_j,y_j)为第j个参考单元的加权系数，1≤j≤m；f^T为参与第i单元拟合的所有参考单元的真实DEM构成的矩阵的转置，f为参与第i单元拟合的所有参考单元的真实DEM构成的矩阵；

步骤S13：基于DEM的N个单元的拟合结果，得到DEM全局拟合结果

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：对所述DEM全局拟合结果进行二次差分处理，并以所述DEM全局拟合结果的均值作为阈值；对DEM的N个单元进行遍历，找到二次差分结果大于所述阈值的单元，确定为拟合不连续单元；

所述二次差分处理为：求所述DEM全局拟合结果的二阶偏导数，对x方向求偏导或对y方向求偏导。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，所述生成与所述待平滑核对应的、以所述待平滑核为基准进行中心对称变换后的高斯平滑核的方法为：产生一个与待平滑核大小相等的矩阵，该矩阵内的数值服从二维高斯分布，然后以该矩阵中心元素为中心，对该矩阵所有元素进行中心对称变换，产生一个中心值最小，周围值逐渐增大，且服从高斯分布的矩阵，即为所需要的高斯平滑核。