[发明专利]合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法

权利要求书

1.一种合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：从待干涉测量的多时序SAR SLC影像序列中，任意选取两幅SAR SLC影像C₁和C₂，形成干涉对，利用窗口互相关算法对C₁和C₂进行自动配准，计算得到干涉图；

步骤二：根据不同处理模式或环节需要的GCP数量k，在干涉图上相对均匀且自动地搜索相位平滑且连续的区域，将这些区域作为GCP潜在的分布区域，生成GCP候选子集S₁；

步骤三：对经配准的干涉对C₁和C₂，计算干涉对中各像素的相干系数γ，将相干系数高的像素予以标记，作为GCP的可能点位，生成GCP候选子集S₂；

步骤四：利用GCP候选子集S₁和GCP候选子集S₂，采用式(1)进行集合交运算，得到分布均匀、相位差稳定或呈连续变化且呈高相干的像素，并以这些像素p(c,r)作为GCP候选点：

S＝S₁∩S₂ 式(1)

步骤五：对GCP候选点集合S进行优化，使GCP的数量与需要或实际所输入的GCP数量k相等，最终得到满足需求的GCP数量及其分布；

其中步骤二的详细方法为：

(3.1)根据需要的GCP数量k，对步骤一所得的干涉图按m×n个矩形范围进行均匀分块，使得每个GCP点仅落入其中一个分块，其中，m×n≈2k，且m≈n；

(3.2)在干涉图全影像上，对每一像素p(c,r)，此处c和r分别为像素的行号和列号；按式(4)采用一定大小的窗口l×l逐一计算该窗口内各像素的干涉相位导数，即相邻像素在x和y方向干涉相位的梯度；然后按式(5)统计该窗口内干涉相位导数方差Z_c,r，赋给像素p(c,r)，得到干涉相位导数方差图像；

其中分别为窗口内x、y方向干涉相位导数的平均值；i、j分别为在窗口内逐一计算各像素干涉相位导数时的行、列控制变量，均为依次递增1的整数；l为奇数且其取值范围为29～35；

(3.3)对干涉相位导数方差图像中各像素按干涉相位导数方差的数值由小到大排序并采用线性表记录，顺序访问该线性表一直到图像总像素数的30％时为止，然后取该处所对应的干涉相位导数方差作为分割阈值t_Z，按式(6)对干涉相位导数方差图像中各像素的干涉相位导数方差进行二值化，并赋给各像素：

(3.4)针对步骤(3.1)中的各分块，依据各像素的二值化结果，统计值为“1”的像素总数，若该总数小于分块总像素个数的30％，则不考虑在此分块中选取GCP；否则该分块成为GCP的潜在分块；

(3.5)针对步骤(3.4)中的各GCP潜在分块，采用8-邻域连通域标记法，进行连通区域标记，获得值为“1”像素的若干连续区域；再统计各连续区域的面积，即对连续区域的像素个数进行计数，然后选取其中面积占比最大的连续区域作为GCP的可能落入区，以线性表记录，构成GCP候选子集S₁。

2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法，其特征在于：所述步骤一的具体过程为：

(2.1)对两幅SAR SLC影像C₁和C₂，利用窗口互相关算法对C₁和C₂进行自动配准，形成干涉对；

(2.2)按式(2)和式(3)对配准的C₁和C₂分别计算各像素的干涉相位，得到干涉图；

其中，A₁、A₂分别为C₁、C₂的强度值，分别为C₁、C₂的相位值，q为虚数，即

其中，为C₂的共轭复数，为两影像的复共轭相乘。