一種合成孔徑雷達(dá)干涉相位圖濾波方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種SAR干涉相位圖濾波方法和設(shè)備，該方法包括：對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊，得到至少兩個復(fù)數(shù)據(jù)塊；對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊；將所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊拼接成更新后的復(fù)干涉圖，并從所述更新后的復(fù)干涉圖中提取更新后的干涉相位圖。
【專利說明】一種合成孔徑雷達(dá)干涉相位圖濾波方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及雷達(dá)信號處理領(lǐng)域，尤其涉及一種合成孔徑雷達(dá)(SAR, SyntheticAperture Radar)干涉相位圖濾波方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]基于馬爾可夫隨機(jī)場模型的圖像濾波技術(shù)是目前圖像濾波技術(shù)之一，它利用了圖像的局部相關(guān)性，可以在有效濾除噪聲的同時很好的保持圖像的邊緣特性，在圖像恢復(fù)和圖像分類等方面有廣泛的應(yīng)用。
[0003]而現(xiàn)有的SAR干涉相位圖濾波方法通常是對圖像進(jìn)行多視處理，具體采用均勻的多視核進(jìn)行處理，也就是給予每個像素相同的權(quán)重。這樣沒有考慮到局部的像素特性，會造成相位圖的過度平滑，從而不能有效的保持邊緣特性，導(dǎo)致接下來的相位解纏產(chǎn)生錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種SAR干涉相位圖濾波方法和設(shè)備，在保持良好的濾除噪聲效果的同時，還能夠有效地消除SAR復(fù)干涉圖的殘差點(diǎn)，從而使得濾波后的復(fù)干涉圖很好地保持了原SAR復(fù)干涉圖的邊緣特性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種SAR干涉相位圖濾波方法，所述方法包括:
[0007]對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊，得到至少兩個復(fù)數(shù)據(jù)塊；
[0008]對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊；
[0009]將所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊拼接成更新后的復(fù)干涉圖，并從所述更新后的復(fù)干涉圖中提取更新后的干涉相位圖。
[0010]根據(jù)第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合第一方面，所述對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊處理，具體包括:
[0011]按照預(yù)先確定的復(fù)數(shù)據(jù)塊尺寸和重復(fù)率對復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊處理，并截取出相應(yīng)的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
[0012]根據(jù)第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合第一方面，所述對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊，具體包括:
[0013]步驟a:通過查找所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)獲取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素；
[0014]步驟b:根據(jù)最小二乘法獲取所述標(biāo)記像素對應(yīng)的復(fù)數(shù)馬爾可夫隨機(jī)場CMRF模型參數(shù)；
[0015]步驟c:根據(jù)最速下降算法，利用所述標(biāo)記像素對應(yīng)的CMRF模型參數(shù)和所述標(biāo)記像素設(shè)置范圍內(nèi)的鄰近像素點(diǎn)，更新所述標(biāo)記像素的復(fù)數(shù)值，得到初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊；
[0016]步驟d:將所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)與原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)進(jìn)行比較:
[0017]當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)減少的時候，對所述更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊重復(fù)執(zhí)行步驟b和步驟c ;
[0018]當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)沒有減少的時候，所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊為所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
[0019]根據(jù)第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，通過查找所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)獲取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素，具體包括:
[0020]提取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖；
[0021]根據(jù)殘差點(diǎn)的定義從所述相位圖中查找到殘差點(diǎn)；
[0022]對所述復(fù)數(shù)據(jù)塊中處于殘差點(diǎn)相應(yīng)位置的像素及以所述像素為中心的確定尺寸范圍的像素進(jìn)行標(biāo)記，得到所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素。
[0023]根據(jù)第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，結(jié)合第二種或第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)最小二乘法獲取所述標(biāo)記像素對應(yīng)的復(fù)數(shù)馬爾可夫隨機(jī)場CMRF模型參數(shù),具體包括:
[0024]根據(jù)所述復(fù)干涉圖的特征以及確定的規(guī)則選擇合適的馬爾可夫隨機(jī)場模型，并得
到所述標(biāo)記像素對應(yīng)的能量函數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種SAR干涉相位圖濾波方法，其特征在于，所述方法包括: 對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊，得到至少兩個復(fù)數(shù)據(jù)塊； 對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊； 將所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊拼接成更新后的復(fù)干涉圖，并從所述更新后的復(fù)干涉圖中提取更新后的干涉相位圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊處理，具體包括: 按照預(yù)先確定的復(fù)數(shù)據(jù)塊尺寸和重復(fù)率對復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊處理，并截取出相應(yīng)的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊，具體包括: 步驟a:通過查找所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)獲取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素； 步驟b:根據(jù)最小二乘法獲取所述標(biāo)記像素對應(yīng)的復(fù)數(shù)馬爾可夫隨機(jī)場CMRF模型參數(shù)； 步驟c:根據(jù)最速下降算法，利用所述標(biāo)記像素對應(yīng)的CMRF模型參數(shù)和所述標(biāo)記像素設(shè)置范圍內(nèi)的鄰近像素點(diǎn)，更新所述標(biāo)記像素的復(fù)數(shù)值，得到初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊； 步驟d:將所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)與原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)進(jìn)行比較:當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)減少的時候，對所述更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊重復(fù)執(zhí)行步驟b和步驟c ；當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)沒有減少的時候，所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊為所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過查找所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)獲取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素，具體包括: 提取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖； 根據(jù)殘差點(diǎn)的定義從所述相位圖中查找到殘差點(diǎn)； 對所述復(fù)數(shù)據(jù)塊中處于殘差點(diǎn)相應(yīng)位置的像素及以所述像素為中心的確定尺寸范圍的像素進(jìn)行標(biāo)記，得到所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，根據(jù)最小二乘法獲取所述標(biāo)記像素對應(yīng)的復(fù)數(shù)馬爾可夫隨機(jī)場CMRF模型參數(shù),具體包括: 根據(jù)所述復(fù)干涉圖的特征以及確定的規(guī)則選擇合適的馬爾可夫隨機(jī)場模型，并得到所述標(biāo)記像素對應(yīng)的能量函數(shù)
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)最速下降算法，利用所述標(biāo)記像素對應(yīng)的CMRF模型參數(shù)和所述標(biāo)記像素設(shè)置范圍內(nèi)的鄰近像素點(diǎn)，更新所述標(biāo)記像素的復(fù)數(shù)值，具體包括: 通過更新所述標(biāo)記像素的復(fù)數(shù)值，其中，Δζ^=ζ^-Λ；(^>, k+1表示當(dāng)前的迭代計(jì)算，k表示上一次的迭代計(jì)算；μ為控制收斂速度的常數(shù)，通常選取為大于O小于I的自然數(shù)。
7.—種SAR干涉相位圖濾波設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括:分塊單元、更新單元、拼接單元和提取單元，其中， 所述分塊單元用于，對SAR復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊，得到至少兩個復(fù)數(shù)據(jù)塊； 所述更新單元用于，對每一個復(fù)數(shù)據(jù)塊中的標(biāo)記像素進(jìn)行更新，對應(yīng)地得到最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊； 所述拼接單元用于，將所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊拼接成更新后的復(fù)干涉圖； 所述提取單元用于，從所述更新后的復(fù)干涉圖中提取更新后的干涉相位圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述分塊單元具體用于，按照預(yù)先確定的復(fù)數(shù)據(jù)塊尺寸和重復(fù)率對復(fù)干涉圖進(jìn)行重疊分塊處理，并截取出相應(yīng)的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述更新單元包括:第一獲取子單元、第二獲取子單元、更新子單元和比較子單元，其中， 所述第一獲取子單元用于，通過查找所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)獲取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素； 所述第二獲取子單元用于，根據(jù)最小二乘法獲取所述標(biāo)記像素對應(yīng)的復(fù)數(shù)馬爾可夫隨機(jī)場CMRF模型參數(shù)； 所述更新子單元用于，根據(jù)最速下降算法，利用所述標(biāo)記像素對應(yīng)的CMRF模型參數(shù)和所述標(biāo)記像素設(shè)置范圍內(nèi)的鄰近像素點(diǎn)，更新所述標(biāo)記像素的復(fù)數(shù)值，得到初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊； 所述比較子單元用于，將所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)與原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)進(jìn)行比較: 當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)減少的時候，對所述更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊觸發(fā)第二獲取子單元和更新子單元； 當(dāng)所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)比所述原復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖中的殘差點(diǎn)個數(shù)沒有減少的時候，所述初步更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊為所述最終更新后的復(fù)數(shù)據(jù)塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一獲取子單元包括:提取模塊、查找模塊和標(biāo)記模塊，其中， 所述提取模塊用于，提取所述復(fù)數(shù)據(jù)塊對應(yīng)的相位圖； 所述查找模塊用于，根據(jù)殘差點(diǎn)的定義從所述相位圖中查找到殘差點(diǎn)； 所述標(biāo)記模塊用于，對所述復(fù)數(shù)據(jù)塊中處于殘差點(diǎn)相應(yīng)位置的像素及以所述像素為中心的確定尺寸范圍的像素進(jìn)行標(biāo)記，得到所述復(fù)數(shù)據(jù)塊的標(biāo)記像素。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二獲取單元具體用于， 根據(jù)所述復(fù)干涉圖的特征以及確定的規(guī)則選擇合適的馬爾可夫隨機(jī)場模型，并得到所
述標(biāo)記像素對應(yīng)的能量函數(shù)
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述更新子單元具體用于，通過
【文檔編號】G01S7/02GK104020449SQ201410206741
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】李泓宇, 宋紅軍, 王宇, 鄧云凱, 劉璐, 柳罡, 陳潤璞, 李興林, 邵云峰 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所