[发明专利]星载多时相合成孔径雷达图像的自动变化检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成孔径雷达(SAR)技术领域，是一种星载多时相合成孔径雷达图像的自动变化检测方法，对不同时间获取的卫星SAR图像进行变化检测的方法。

背景技术

随着合成孔径雷达(SAR)的发展，应用多时相的SAR数据进行地表和地物变化的动态监视成为十分重要的遥感应用领域。由于星载SAR遥感数据具有全天候、全天时的独特优势，同时具有固定的重访周期，所以它比光学遥感更适合于变化检测。但是SAR作为主动遥感，其成像机理与光学遥感有本质的差异，数据处理要复杂得多，因此SAR变化检测要困难得多，尤其是SAR固有的相干斑噪声影响，更加重了SAR变化检测的难度。尽管人们对SAR变化检测进行了深入的研究，但主要沿用了光学遥感变化检测方法，检测精度和效果一直不理想。由于SAR变化检测技术在国内起步较晚，加之SAR数据源不足，因此在变化检测的方法和技术上没有根本的突破，误检和漏检现象比较严重，大大影响了检测效果和精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种星载多时相合成孔径雷达(SAR)图像的自动变化检测方法，以解决星载SAR图像的变化检测问题，提高检测效果和精度。

为达到上述目的，本发明的的技术方案是：

一种星载多时相合成孔径雷达图像的自动变化检测方法，其包括：

步骤1：成像处理后，根据中心极限定理，两个时相获取的合成孔径雷达图像数据的各自标准化算术平均趋近于标准正态分布；

步骤2：基于Edgeworth展开原理，分别对趋近于正态分布的两个时相获取的合成孔径雷达图像数据的算术平均采用标准正态分布和Hermite多项式逼近；

步骤3：分别对两个时相获取的合成孔径雷达图像在Edgeworth逼近的基础上，采用归一化的交叉熵计算两个时相合成孔径雷达图像的差异值，得到一幅差异指数图像；

步骤4：对差异指数图像采用基于瑞利分布的恒虚警率检测方法进行变化区域的自动提取。

所述的检测方法，其所述步骤3中得到的一幅差异指数图像，显示了两个时相合成孔径雷达图像之间的差异程度，若根据预先设定的阈值对差异指数图像进行分割，即分割成变化的区域和未变化的区域。

所述的检测方法，其所述步骤3中得到的一幅差异指数图像，其直方图分布接近瑞利分布，瑞丽分布的分布密度函数为：

f(x)=xb2e-x22b2]]>

其中b为形状参数，X为自变量，e为常数2.718281828459。

所述的检测方法，其所述步骤4的基于瑞利分布的恒虚警率检测方法，其阈值计算公式为：

T=(-2log(Pfa)-π2)2-π2δ+μ]]>

P_fa为给定的虚警率，δ为差异指数图像计算的方差，μ为差异指数图像的均值；π为圆周率常数，3.141592653589793…；