[发明专利]抑制极化SAR分解中散射机制模糊的方法

摘要

本发明涉及雷达信号处理技术领域，具体提供了一种抑制极化SAR分解中散射机制模糊的方法，首先采用了更一般化的散射模型，并首次考虑了像素中存在不同旋转角的两个面或偶次散射目标，然后利用散射Alpha角确定除体散射之外的剩余主导散射机制，使面或偶次散射得到了更充分的保持，最后，从散射模型与极化相干矩阵自适应匹配的角度出发，提出了一种对负功率像素进行自适应优化的措施，使得负功率像素个数大大减少，从而使分解更加准确有效；该方法不仅大大抑制了存在负功率的像素个数，且进一步从整体上降低了体散射功率，从而解决了非负特征值方法中体散射仍被过高估计的问题。

主权项

一种抑制极化SAR分解中散射机制模糊的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，获取雷达测量的极化相干矩阵，所述极化相干矩阵包含地物的极化信息，将所述极化相干矩阵在(‑π/2，π/2)范围内以恒定的步长进行旋转，旋转角度为θ，得到旋转后的相干矩阵[T(θ)]；步骤二，建立观测方程[T(θ)]＝f[Tg]+fs[Ts]+fd[Td]+fv[Tv]，并对其进行循环求解，其中f是[Tg]所表示散射类型的功率系数，[Tg]是可以表示任意散射类型的散射模型，fs是面散射功率系数，[Ts]是面散射模型，fd是偶次散射功率系数，[Td]是偶次散射模型，fv是体散射功率系数，[Tv]是体散射模型；步骤三，获取所有满足条件f，fs，fd，fv≥0时的θ角的值并将其记录在集合内，该条件表示此时所有功率系数为非负，各功率系数具有实际意义；步骤四，比较内的各θ角所对应的f的值，获取f的最大值fmax，并选择fmax对应的θ角作为最终相干矩阵的旋转角度并记录[T(θ)]方程中角度下其余变量的值；步骤五，将步骤四获得的旋转角度代入[T(θ)]得到旋转后的相干矩阵利用旋转不变的Alpha角参数判断[Tg]的散射类型，其中Alpha角参数α的表达式为：cosα=|SHH+SVV|2|SHH|2+2|SHV|2+|SVV|2,0≤α≤π2---(1);]]>S代表散射矩阵的散射系数，H和V表示不同的电磁波极化方式，将α拓展到非相干情形，形式为：k=T(1,1)T(2,2)+T(3,3),0≤k≤2---(2);]]>k为在非相干情形下判断散射机制类型的有效参数；步骤六，将步骤四中获取的值带入到步骤一中的[T(θ)]，得到[T(θ)]中的元素值T(1,1)、T(2,2)和T(3,3)，并将该三个元素值带入公式(2)中算出k值，若k∈[0,1]，则[Tg]的散射类型为偶次散射，若k∈(1,2]，则[Tg]的散射类型为面散射；根据公式(3)得到散射总功率：Ps=f+fs,Pd=fd,Pv=fvk≥1Pd=f+fd,Ps=fs,Pv=fvk<1---(3);]]>其中Ps为面散射类型的散射总功率，Pd为偶次散射类型的散射总功率，Pv为体散射类型的散射总功率。