一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法及系统，其方法包括：获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；对所有的单视复图像对的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；对多个坐标转换后的各个坐标信息以及第二高度信息分别进行网格化处理，生成分别含有第三高度信息的各个坐标信息；根据预设的融合策略，对含有第三高度信息的多个坐标信息进行像素融合处理，生成待探测复杂场景的高度反演信息。

【技术实现步骤摘要】
一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法及系统
本专利技术涉及机载干涉合成孔径雷达领域，尤其涉及一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法及系统。
技术介绍
复杂场景高程反演是机载干涉合成孔径雷达需要解决的关键问题，在复杂场景(复杂场景指地形地貌较为复杂，地形起伏较大的场景。)条件下，常规的干涉处理无法满足高精度的高程反演。同时叠掩和阴影等低相干区域在复杂场景较为突出，给干涉处理步骤造成了很大困难，传统的干涉处理在低相干区域无法获取有效的高程数据，易造成了场景内高程数据的缺失。目前的处理复杂场景高程反演的方法主要采用单次飞行模式，然后进行传统的干涉处理进行高程反演，然后对低相干区域的高程信息直接进行插值处理，导致低相干区域的高程精度低，无法满足高精度的地理测绘需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法及系统。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其包括：获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；对所有的单视复图像对的分别在所述同一复杂场景下的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；对多个所述坐标转换后的各个坐标信息以及第二高度信息分别进行网格化处理，生成分别含有第三高度信息的各个坐标信息；根据预设的融合策略，对含有第三高度信息的多个坐标信息进行像素融合处理，生成待探测复杂场景的高度反演信息。本专利技术的有益效果是：通过对飞模式和干涉处理获取不同角度下的同一复杂场景的高度信息，然后通过低相干区域识别以及融合策略，能够有效提高低相干区域的高程精度，从而提高复杂场景的高程反演精度。提高低相干区域的高程精度，满足高精度的地理测绘需求。此外，本专利技术还提供了一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演系统，基于上述任意一项所述的一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，该高程反演系统包括：采集模块，用于获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；处理模块，用于根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；对所有的单视复图像对的分别在所述同一复杂场景下的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；处理模块，还用于对多个所述坐标转换后的各个坐标信息以及第二高度信息分别进行网格化处理，生成分别含有第三高度信息的各个坐标信息；处理模块，还用于根据预设的融合策略，对含有第三高度信息的多个坐标信息进行像素融合处理，生成待探测复杂场景的高度反演信息。另外，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行根据上述任意一项所述的方法。本专利技术的有益效果是：通过对飞模式和干涉处理获取不同角度下的同一复杂场景的高度信息，然后通过相应的处理以及融合策略，能够有效提高低相干区域的高程精度，从而提高复杂场景的高程反演精度。提高低相干区域的高程精度，满足高精度的地理测绘需求。本专利技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实践了解到。附图说明图1为本专利技术复杂场景高程反演方法的实施例提供的流程示意图之一。图2为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的整体示意图。图3为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的数据融合方法示意图。图4为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的对飞航迹示意图。图5(a)至图5(f)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的对飞模式下两次飞行取得的单视复图像对、干涉条纹图像、相干系数图像示意图。图6(a)至图6(b)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的两次飞行获取的低相干区域识别示意图。图7(a)至图7(b)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的统一坐标后的两次飞行获取的高程信息示意图。图8为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的最终获取的高程信息示意图。图9为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的两次航迹获取的控制点高程与最终获取的控制点高程信息对比图。图10为本专利技术复杂场景高程反演方法的实施例提供的流程示意图之二。图11为本专利技术实施例提供的机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1-图11所示，图1为本专利技术复杂场景高程反演方法的实施例提供的流程示意图之一；图2为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的整体示意图，其中，SLC代表单视复图像对，SLC1和SLC2为第一次飞行获取的单视复图像，构成单视复图像对，SLC3和SLC4为第二次飞行获取的单视复图像，构成单视复图像对，DSM代表数字表面模型；图3为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的数据融合方法示意图，NaN值代表无效值；图4为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的对飞航迹示意图；图5(a)-(f)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的对飞模式下两次飞行取得的单视复图像对、干涉条纹图像、相干系数图像示意图；图6(a)-(b)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的两次飞行获取的低相干区域识别示意图；图7(a)-(b)为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的统一坐标后的两次飞行获取的高程信息示意图；图8为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的最终获取的高程信息示意图；图9为本专利技术复杂场景高程反演方法的其他实施例提供的两次航迹获取的控制点高程与最终获取的控制点高程信息对比图；图10为本专利技术复杂场景高程反演方法的实施例提供的流程示意图之二。图11为本专利技术实施例提供的机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演系统的结构示意图。本专利技术实施例提供了一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其包括：如图1所示，步骤S1：获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；步骤S2：根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；步骤S3：对所有的单视复图像对的分别在所述同一复杂场景下的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；步骤S4：对多个所述坐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，包括：/n获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；/n根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；/n对所有的单视复图像对的分别在所述同一复杂场景下的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；/n对多个所述坐标转换后的各个坐标信息以及第二高度信息分别进行网格化处理，生成分别含有第三高度信息的各个坐标信息；/n根据预设的融合策略，对含有第三高度信息的多个坐标信息进行像素融合处理，生成待探测复杂场景的高度反演信息。/n

【技术特征摘要】
20190905 CN 20191083900031.一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，包括：
获取对飞模式中相反角度下待探的同一测复杂场景的多个单视复图像对；
根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的不同的坐标系下的坐标信息、每个坐标信息含有对应一个第一高度信息；
对所有的单视复图像对的分别在所述同一复杂场景下的每个坐标信息，分别映射在同一个坐标系下坐标转换，得到转换后的每个坐标信息及其对应的第一高度信息转换后的第二高度信息；
对多个所述坐标转换后的各个坐标信息以及第二高度信息分别进行网格化处理，生成分别含有第三高度信息的各个坐标信息；
根据预设的融合策略，对含有第三高度信息的多个坐标信息进行像素融合处理，生成待探测复杂场景的高度反演信息。


2.根据权利要求1所述的一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，所述根据所有的单视复图对分别得到每个单视复图像对的在同一复杂场景的坐标信息，包括：
根据预设条件，获取复杂场景的3个以上的地面控制点的地理坐标，一同作为当前的单视复图像对的在同一复杂场景的坐标信息，直到每个单视复图像对全部确定自身的坐标信息。


3.根据权利要求2所述的一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，所述预设条件为各个地面控制点的位置各不相同，且所述预设条件包括：



其中，xi为第M个地面控制点在WGS84坐标系下的经度坐标，yi为第M个地面控制点在WGS84坐标系下的纬度坐标，M为正整数，第M个控制点的高度hi为WGS84坐标系下的地面椭球高度值，每次飞行分别在地面布设K个地面控制点，并且K≥3。


4.根据权利要求1所述的一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，所述像素融合处理的步骤，包括：
在所述多个单视复图像对中，识别每个单视复图像对的图像中的低相干区域；
在当前的单视复图像对中，如果每个像素点均属于该单视复图像对中的低相干区域时，将当前像素点的第三高度信息设置为无效值；并确定当前像素点在第二次飞行所获取的相干系数值，并与预设阈值进行比较，
当所述当前像素点的相干系数值大于或等于所述预设阈值时，所述像素点的第三高度信息设置为所述第二次飞行中所获取该像素点的第三高度信息；当所述当前像素点的相干系数值小于预设阈值时，所述像素点的第三高度信息设置为无效值；
当所述多个单视复图像对的每个像素点均不属于各自识别的低相干区域时，对所述获取的相干系数值和每个像素点的第三高度信息进行加权计算，生成待探测复杂场景的高度反演信息；其中，每个像素点对应一个含有所述第三高度信息的坐标信息。


5.根据权利要求4所述的一种机载干涉合成孔径雷达复杂场景高程反演方法，其特征在于，对所述获取的相干系数值和每个像素点的第三高度信息来进行加权计算，生成待探测复杂场景的高度反演信息的步骤，通过下述公式计算：



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【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，郑浩，韦立登，李爽，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11