[发明专利]利用非线性矢量曲面构建InSAR相位图像模型的方法

摘要

本发明涉及雷达、光学干涉图像处理，尤其涉及合成孔径雷达干涉测量(InSAR)相位图像处理。首先对离散InSAR相位图像进行多层次小波分解，将相位表示为低频部分和高频部分和的形式；利用估计窗口内相位点高频分量的最大值确定主矢量的方向，根据信号和残差点的模极值变化不同，对估计窗口内相位进行平滑；在估计窗口内对各分解方向求取相位矢量和，构建非线性相位矢量曲面模型；利用非线性相位矢量曲面顾及测区地形因素起伏变化的非线性部分，得到的相位模型能预估测区相位大小变化趋势，帮助相位滤波和解缠，提高处理结果的精度。

主权项

1.利用非线性矢量曲面构建InSAR相位图像模型的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将相位干涉图以复数的浮点形式读取到Matlab中，标记矩阵行、列大小为M、N，单位为像素；将干涉相位图划分大小为k×l的估计窗口，并计算值得信任的第一个估计窗口，从第一个估计窗口开始进行相位模型的计算，将所有估计窗口内相位点(m,n)单频信号形式转换为三角函数弦分量的复数相位形式：φ(m,n)＝angle(exp[j(fxm+fyn)])＝cos(fxm+fyn)+jsin(fxm+fyn)，其中，fx和fy分别为相位点行向量和列向量的频率；步骤二：在所有估计窗口内，利用离散小波变换对干涉图像正弦分量和余弦分量进行多层分解，将相位表示为低频部分和高频部分和的和的形式；步骤三：利用上一步估计窗口内相位点高频分量的最大值确定主矢量的方向，也即是下一步搜索窗口的方向；步骤四：在所有估计窗口内，计算相位主矢量，利用高频部分主矢量平滑窗口内的相位频率；步骤五：在所有估计窗口内，利用高频部分矢量和构造非线性相位曲面模型，将相位表示成非线性相位和线性相位和的形式Φ＝φ_linear+φ_non‑linear，根据各层分解分量高频矢量和构造顾及相位细节变化的构建非线性相位曲面模型，利用对j层三个高频方向求矢量和，其中j＝1,2…J，分别表示对j层高频的水平、垂直和视线方向分量求矢量和，矢量求和保证了非线性曲面的特性；步骤六：对小波分解相位进行逆变换得到相位估计模型，在所有估计窗口内，利用可得到估计窗口内非线性相位估计模型，其中，WT^‑1(·)为小波逆变换，φ_Lp为小波分解低频部分，为小波分解高频部分和。