[发明专利]一种合成孔径雷达海冰-海水自动识别方法

摘要

本发明公开了一种合成孔径雷达海冰‑海水自动识别方法，利用四极化SAR归一化雷达散射界面(NRCS)，计算出SAR图像极化比。同时利用四极化复图像计算出方向漂移角及其标准方差，与雷达入射角参数一起代入Bragg散射系数模型公式，求出相对介电常数为0‑90，步长为0.1的对应理论极化比，求出平均极化比图像。以平均极化比为判据，当SAR图像极化比大于平均理论极化比时，判定为海水，否则判定为海冰。本发明计算方法为污染物自动监测技术提供一种物理识别方法。该方法是基于多极化布拉格(Bragg)散射机制，求解极化比(PR)过程中消除粗糙度谱函数，从而将问题简化为利用极化比判别海冰和海水的方法。

主权项

1.一种合成孔径雷达海冰‑海水自动识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：四极化SAR图像预处理；采用Lee滤波方法去除四极化SAR图像噪声，其中四极化散射系数分别为：S_VV,S_HH,S_HVS_VH；交叉极化步骤2：计算平均方向漂移角φ₀及其标准方差σ；φ₀与σ的关系为其中θ为雷达入射角；步骤3：步骤2中，*表示复共轭，Re(*)表示实部；步骤4：利用公式计算SAR图像每个像素极化比，其中(i,j)表示SAR图像中第i行第j列像素点；步骤5：Bragg散射理论极化比可由公式(1)求出：其中，式中F_HH和F_VV分别为水平极化菲涅耳反射系数：和垂直极化菲涅耳反射系数：其中ε_r为散射表面相对介电常数；选取相对介电常数增加步长为1，ε_海冰＝1,ε_海水＝90，ε_r从ε_海冰变到ε_海水，利用求出理论极化比平均值；步骤6：计算真实SAR图像极化比与理论极化比平均值之差ΔPR≤0时判定为海冰，ΔPR>0时判定为海水。