[发明专利]一种基于曲面后向投影算法的形变反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体地说，是指一种地基差分干涉合成孔径雷达(Ground-Based Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar，简称GB-DInSAR)基于曲面后向投影算法(Back Projection，BP)的形变反演方法。

背景技术

GB-DInSAR是一种常用的形变监测方法，具有区域性、全天候、全天时、定点、连续、高精度监测的优点，具有很好的灵活性和可操作性，其非接触的测量方式可以在安全距离内获取被监测危险区域的形变数据，同时采集所得信息为区域性大面积的形变信息比单点的形变信息更有助于灾害的理解和预测。地基SAR的这些特点使其在形变监测领域有广阔的应用前景，获取的形变信息对研究监测目标形变机理，预测和防止灾害的发生有积极的意义。

BP成像算法是一种应用模式广泛的SAR成像算法，同时在进行干涉处理时可具备高保相精度和自配准的性能。

对于一般的形变监测目标，其较精确的DEM(数字高程模型)获取并不容易，因此在采用BP成像进行干涉测量时，一般将成像网格置于水平面，导致反演目标DEM存在移位，进而得到的形变位置等形变信息也存在畸变。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，在曲面BP算法成像的基础上能够得到较为准确的形变量等形变信息，本发明首先采用常规BP算法即成像网格设置于水平面，成像后进行干涉处理得到目标DEM，基于此DEM进行曲面BP并进一步得到新的DEM，进行迭代最后得到精度较高的目标DEM，再在此基础上进行差分处理，得到目标形变，实现一种基于曲面BP的形变反演方法。

一种基于曲面后向投影算法的形变反演方法，包括以下几个步骤：

步骤一、将成像网格设置为地平面，进行BP成像得到形变前的主辅图像，并进行干涉处理，得到粗DEM；

步骤二、将粗DEM作为新的成像网格所在平面进行BP成像得到形变前的主辅图像，并进行干涉处理，得到新的DEM，进行多次迭代，得到比较精确的目标的DEM；

步骤三、将迭代得到的目标的精确DEM作为成像网格所在平面进行BP成像得到形变前后的主图，差分处理得到目标的形变信息。

本发明的优点在于：

本发明利用曲面BP算法进行成像，得到目标较精确的DEM，在此基础上进行二轨法的差分处理，可得到目标的形变信息，该方法使得GB-DInSAR对目标进行形变监测时不必依靠目标的外部DEM，处理更为方便。

附图说明

图1是本发明的方法流程图；

图2是本发明仿真中使用的目标地形图；

图3是本发明仿真中地基SAR系统的工作示意图；

图4是本发明仿真中目标形变图；

图5是本发明仿真中得到的主辅天线回波距离向压缩后的结果图；

图6是本发明的采用常规BP算法时的BP成像网格；

图7是本发明的常规BP算法得到的主辅天线成像结果；

图8是本发明的对主辅图像进行干涉处理后得到的目标粗DEM；

图9是本发明的第一次曲面BP成像时得到的主辅图像；

图10是本发明的第一次曲面BP成像后干涉处理得到的目标DEM；

图11是本发明的第十次曲面BP成像后干涉处理得到的目标DEM；

图12是本发明的主天线形变前后曲面BP处理得到的成像结果；

图13是本发明的仿真得到的形变反演结果；

图14是本发明的理想形变与反演形变对比图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种基于曲面后向投影算法的形变反演方法，流程如图1所示，主要包括以下几个步骤：

步骤一、将成像网格设置为地平面，进行BP成像得到形变前的主辅图像，并进行干涉处理，得到粗DEM。

具体为：

第一步，BP成像，输入主辅天线回波距离压缩后的结果，输出主辅SAR图像。

(1)网格划分