[发明专利]一种小波域干涉合成孔径雷达相位滤波方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及干涉小波域合成孔径雷达(InterferometricSyntheticApertureRadar，InSAR)的数据处理技术，尤其涉及一种小波域InSAR相位滤波的方法及装置。

背景技术

InSAR技术广泛应用于大规模的数字高程模型(DigitalElevationModel，DEM)的建立、地形制图、地球表面形变场的探测、森林调查与制图、海洋测绘以及土地利用与分类等方面；其中，地球表面形变场的探测包括：地震位移测量、火山运动监测、冰川漂移、地表沉降与山体滑坡等引起的地表位移监测等。

但是，InSAR相位图中存在的噪声不仅影响InSAR应用中获得的高程信息和变化量的精度，而且噪声引起的残差点增加了InSAR相位滤波的复杂度。因此，需要对InSAR相位进行滤波。

目前，主流的均值InSAR相位滤波算法和中值InSAR相位滤波算法均无法根据局部地形和噪声分布进行滤波；为解决这些问题，提出了对局部噪声强弱和地形分布有自适应功能的Lee滤波算法，Lee滤波算法虽然对局部噪声强弱和地形分布有自适应功能，但在复杂地形下的InSAR相位图的滤波精度低。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种小波域InSAR相位滤波方法及装置。

本发明实施例提供的InSAR相位滤波的方法，包括：对InSAR相位图中的数据进行N级小波包变换；其中，N＞1，且N为正整数；识别第N级小波域信号，标记所识别的信号的增长过程；对经过N级小波变换后的InSAR相位图进行滤波；对滤波后的InSAR相位图进行小波逆变换。

上述方案中，所述标记所识别的信号的增长过程，包括：根据第i级小波域信号的位置(x，y)标记对应位置为(2x-1，2y-1)、(2x-1，2y)、(2x，2y-1)和(2x，2y)的第i-1级小波域信号；其中，i≤N，i为正整数。

上述方案中，所述对经过N级小波变化后的InSAR相位图进行滤波，包括：对经过N级小波变化后的InSAR相位图进行下采样，下采样后对小于第一滤波阈值处的InSAR相位图进行均值滤波。

上述方案中，(2x-1，2y-1)与(x，y)相同，第i级小波系数中(x，y)为信号点时，|ρ(2x,2y)-ρ_p|≤ε_c，则p位置小波系数为信号系数；|ρ(2x,2y)-ρ_p|>ε_c，则p位置小波系数为噪声系数；

第i级小波系数中(x，y)为噪声点时，|ρ(2x,2y)-ρ_p|≤ε_c，则p位置小波系数为噪声系数；|ρ(2x,2y)-ρ_p|>ε_c，则p位置小波系数为信号系数；其中，p∈{(2x-1,2y),(2x,2y-1),(2x,2y)}，ρ为互相关系数。

上述方案中，所述识别第N级小波域信号，包括：根据信号与噪声在不同尺度空间的分量比例识别第N级小波域信号。

本发明实施例还提供一种小波域InSAR相位滤波装置，所述装置包括：变换模块、识别模块、标记模块、滤波模块和逆变换模块；其中，

所述变换模块，用于对InSAR相位图中的数据进行N级小波包变换；其中，N＞1，且N为正整数；

所述识别模块，用于识别第N级小波域信号；

所述标记模块，用于标记所识别的信号的增长过程；

所述滤波模块，用于对经过N级小波变换后的InSAR相位图进行滤波；

所述逆变换模块，用于对滤波后的InSAR相位图进行小波逆变换。

上述方案中，所述标记模块，具体用于根据第i级小波域信号的位置(x，y)标记对应位置为(2x-1，2y-1)、(2x-1，2y)、(2x，2y-1)和(2x，2y)的第i-1级小波域信号；其中，i≤N，i为正整数。

上述方案中，所述滤波模块，具体用于对经过N级小波变化后的InSAR相位图进行下采样，下采样后对小于第一滤波阈值处的InSAR相位图进行均值滤波。

上述方案中，(2x-1，2y-1)与(x，y)相同，第i级小波系数中(x，y)为信号点时，|ρ(2x,2y)-ρ_p|≤ε_c，则p位置小波系数为信号系数；|ρ(2x,2y)-ρ_p|>ε_c，则p位置小波系数为噪声系数；