[发明专利]一种地基SAR多级边坡干涉相位解缠方法及装置

说明书

本发明提供了一种地基SAR多级边坡干涉相位解缠方法和装置，所述方法包括以下步骤：S1：建立地基SAR干涉目标的真实相位与缠绕相位的关系模型；S2：识别干涉相位图中的残差点，所述残差点包括正残差点和负残差点；S3：基于所述干涉相位图生成掩膜图；S4：根据步骤S2中所识别出的残差点和步骤S3中生成的所述掩膜图建立掩膜枝切线S5：对掩膜后的图像进行分割，并根据所建立掩膜枝切线的引导，进行相位解缠和解缠相位子图像拼接。本发明有效地避免了观测盲区产生的干扰相位参与相位解缠导致误差传递甚至解缠失败的问题。

技术领域

本发明涉及地基SAR干涉测量领域，特别是一种地基SAR多级边坡干涉相位解缠方法及装置。

背景技术

地基SAR形变监测数据处理过程中，由于干涉相位的周期性及时间欠采样等原因，获得的干涉相位只能限制在(-π,π]之间，即缠绕相位值。如何解算缠绕相位的模糊周期数，进而求解真实的干涉相位就是相位解缠。相位解缠一直是InSAR干涉处理过程中的难点与重要环节，现有的相位解缠方法有很多，其中基于残差点和掩膜质量图确定积分路径的Goldstein掩膜枝切法通过设置枝切拦截线使积分路径绕过残差点进行相位解缠，是一种高效、精确的相位解缠算法。但对于地势较高、观测视角受限的多级边坡形变监测，由于观测位置和观测角度时常不理想，各级边坡之间的边坡阶梯往往不能完全被地基雷达探测到，这些观测盲区在雷达干涉相位图中表现为大量干扰相位，而实际上各级山体边坡本身也是相互独立的。观测盲区的存在导致路径积分相位解缠过程中，大量干扰相位参与解缠使得解缠误差传递甚至解缠失败。

美国喷气推进实验室的Richard M.Goldstein等人在1988年提出了一种基于识别残差点和设置枝切拦截线的二维相位解缠方法，有效地避免了残差相位参与解缠导致解缠误差在整个积分路径扩散的问题。但在很多情况下，由于枝切线的最近相邻放置准则，一些枝切线的放置是错误的，这会直接导致相位解缠的失败，故Dennis C.Ghiglia等将质量引导法与Goldstein枝切法相结合提出了一种掩膜枝切相位解缠方法，通过掩膜质量图的引导来设置枝切线，通过设置枝切线避免解缠过程中的误差传递。近些年来，在此基础之上又涌现出了许多改进的掩膜枝切相位解缠方法，在一定程度上提高了相位解缠的效率和成功率。但针对于地基SAR不连续多级边坡形变监测的干涉相位解缠，目前尚没有一种十分有效的解决办法，能够对相互分离的各级边坡干涉相位成功解缠且不引入传递误差。

非专利文献1：R.M.Goldstein,H.A Zebker,C.L.Werner,“Satellite radarinterferomertry:two-dimensional phase unwrapping”,Radio Science,vol.23,No.4,pp.713-720,1988.

非专利文献2：D.C.Ghiglia,M.D.Pritt,Two-dimemsional Phase-Unwrapp-ing：Theory，Algorithms，and Software.1-th edition,Wiley interscience,NewYork,pp.137-141,1998。

现有技术中存在的技术缺陷为：针对于观测视角受限的地基SAR多级边坡干涉相位图，现有的路径积分相位解缠算法不能很好地完成相位解缠任务。多级边坡间的观测盲区导致干涉相位图中产生大量干扰噪声，这些干扰噪声参与相位解缠过程使得解缠误差传递甚至解缠失败。掩膜枝切解缠算法虽然可以通过掩膜质量图对干扰噪声进行掩盖，然后绕过掩膜枝切线进行解缠。但多级边坡场景中大量的观测盲区将整个边坡分离成不连续的多级子边坡，对于不连续区域较多的干涉相位图，掩膜枝切法也无法完成连续解缠任务。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种有效地避免了观测盲区产生的干扰相位参与相位解缠导致误差传递甚至解缠失败的问题的地基SAR多级边坡干涉相位解缠方法及装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：。