[发明专利]基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法

权利要求书

1.一种基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取覆盖矿区开采区域大梯度形变发生前、后的两景SAR影像，并对参考影像和搜索影像进行配准处理；

对配准得到的SAR影像对采用多级不同大小的匹配窗口，以常规像素跟踪算法分别提取到所述矿区开采区域的初始大梯度形变信息；

去除所述初始大梯度形变信息中与开采形变无关的偏移分量，以得到不同大小的匹配窗口下与开采形变相关的大梯度形变信息，具体方法如下：

对获取的初始大梯度形变信息选取非矿区开采区域且具有较高置信度像素匹配的稳定像素点偏移估计，采用基于最小二乘意义上的二次多项式拟合函数进行全局偏移量估计，以消除因星载SAR轨道及姿态变化造成SAR影像成像几何变化而引起的全局性偏移；采用基于SAR影像对基线信息和外部DEM数据分别对距离向和方位向进行地形偏移量改正，以消除与地形起伏有关的局部性偏移；

根据所述大梯度形变信息计算同一参考像素在不同大小的匹配窗口下的像素偏移量估计的均方根误差，并根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息；所述根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息，具体方法如下：

判断所述均方根误差是否小于预设阈值；

获取同一参考像素在不同匹配窗口下的矿区大梯度形变后，需要计算其偏移量估计的均方根误差，选取均方根误差低于所述预设阈值的参考像素作为在不同匹配窗口下的具有高质量偏移估计，并取其在不同匹配窗口下的像素偏移估计均值作为高质量大梯度形变估计；

对获取在不同大小的匹配窗口约束下的高质量大梯度形变信息进行垂向投影变换和地理编码处理，以得到地理坐标系下所述矿区开采区域的大梯度形变场空间分布信息。

2.根据权利要求1所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，所述根据所述均方根误差获取在不同大小的匹配窗口下的高质量大梯度形变信息，还包括：

选取均方根误差不小于所述预设阈值的参考像素，并认为其在不同大小的匹配窗口下存在误匹配偏移估计的可能；

对于所述存在误匹配偏移估计的参考像素，依据SNR寻找不同大小的匹配窗口约束下的最优偏移量匹配，以获取高质量大梯度形变估计。

3.根据权利要求2所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，在不同大小的匹配窗口下依据SNR寻找最优偏移量匹配，以获取高质量大梯度形变估计，具体包括：

获取误匹配的参考像素在不同大小的匹配窗口下的SNR；

根据所述SNR定义优化系数，并选取优化系数极大值对应的匹配窗口下的像素偏移量估计作为高质量大梯度形变估计。

4.根据权利要求2所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，在不同大小的匹配窗口下依据SNR寻找最优偏移量匹配，以获取高质量大梯度形变估计，具体包括：

获取误匹配的参考像素在不同大小的匹配窗口下的SNR；

根据所述SNR对所述误匹配的参考像素的像素偏移量估计进行修正，并取修正后的误匹配的参考像素的像素偏移量估计的均值作为高质量大梯度形变估计。

5.根据权利要求1所述的基于多级匹配窗口约束下的矿区大梯度形变提取方法，其特征在于，所述采用多级不同大小的匹配窗口分别提取到所述矿区开采区域的初始大梯度形变信息，具体包括：

根据偏移量追踪算法提取大形变计算效率与所包含噪声水平，采用多级不同大小的匹配窗口，以常规像素追踪法分别获取方位向和距离向的二维亚像素级形变信息。