地物形变确定方法、装置、电子设备及存储介质与流程

未命名 09-14 阅读:153 评论:0


1.本发明涉及雷达干涉测量技术领域,尤其涉及一种地物形变确定方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.现有的目标地物的形变结果的获取方法往往采用描述永久散射体点-合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer-interferometric synthetic aperture radar,ps-insar)技术或差分干涉测量短基线集时序分析技术(small baseline subset insar,sbas-insar)技术。
3.前者受到影像数量的限制,当影像数量不足时,由于影像时空失相干的影响,所以,会导致目标地物的形变结果不够准确。而后者对于不要求影像数量,可对于较少数量的sar影像进行自由组合,进而得到目标地物的形变结果,然而,后者采用的是多视处理的方法对噪声进行抑制,在一定程度上对sar影像的分辨率造成影响且未对大气相位反演,会导致最终得到的形变结果也不够准确。
4.综上,无论是ps-insar技术,还是sbas-insar技术都因具有一定局限性,导致最终获取的目标地物的形变结果不够准确。


技术实现要素:

5.本发明提供一种地物形变确定方法、装置、电子设备及存储介质,用以解决现有技术都因具有一定局限性,导致最终获取的目标地物的形变结果不够准确的缺陷,实现采用干涉对优化模型对第一干涉对集合中的干涉对进行优化选择,得到第二干涉对集合,整个过程不局限于sar影像序列的数据量多少,同时可有效提高干涉对中干涉点的相干性,即第二干涉对集合中的干涉对质量较佳,使得后续基于该第二干涉对集合能够得到准确性较高的目标地物的形变结果。
6.本发明提供一种地物形变确定方法,包括:根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
7.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述第一干涉对集合包括多个第一干涉对,所述干涉对优化模型的构建过程如下:针对任一第一干涉对,确定所述第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目,以及在对应空间基线的第二高相干点数目;根据所有第一高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;根据所有第二高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数;根据所述时间基线最大信息系数和所述空间基线最大信息系数,构建所述干涉对优化模型。
8.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述根据所有第一高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,包括:针对任一第一干涉对,根据所述第一干涉对的第一高相干点数目,确定第一互信息值;根据所述多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;所述根据所有第二高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数,包括:针对任一第一干涉对,根据所述第一干涉对的第二高相干点数目,确定第二互信息值;根据所述多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数。
9.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合,包括:将所述第一干涉对集合输入至所述干涉对优化模型中,得到各第一干涉对在所述干涉对优化模型下的第三高相干点数目;通过所述干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到所述第二干涉对集合。
10.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述通过所述干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到所述第二干涉对集合,包括:通过所述干涉对优化模型,将所述所有第三高相干点数目中小于所述第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到所述第三干涉对集合;针对所述第三干涉对集合中的任一第一干涉对,在固定阈值选点小于所述干涉对优化模型选点的情况下,从所述第三干涉对集合中剔除所述第一干涉对,得到第四干涉对集合;针对所述第四干涉对集合的任意两个第一干涉对,在所述固定阈值选择且所述干涉对优化模型未选择的情况下,从所述第三干涉对集合中剔除所述两个第一干涉对,得到第五干涉对集合;从所述第五干涉对集合中,确定满足所述固定阈值选点大于所述干涉对优化模型选点时对应的第一干涉对子集,并确定所述干涉对优化模型选择且所述固定阈值未选择时对应的第二干涉对子集;根据所述第一干涉对子集和所述第二干涉对子集,得到所述第二干涉对集合。
11.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述干涉对优化模型为:y
α
=a-b*mic
1-c*mic2;y
α
表示相干性系数α下的干涉对优化模型;a表示第一预设参数;b表示第二预设参数;c表示第三预设参数;mic1表示所述时间基线最大信息系数;mic2表示所述空间基线最大信息系数。
12.根据本发明提供的一种地物形变确定方法,所述根据所述多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,包括:根据第一系数公式,确定所述时间基线最大信息系数;其中,第一系数公式为:;表示任一第一干涉对在时间基线的第一高相干点数目;表示所述时间基线最大信息系数;表示所述第一干涉对的第一互信息值;表示所述多个第一干涉对各自的第一互信息值中的最大第一互信息值;表示第一时间参数;表示第一空间参数;所述根据所述多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定所述第一干涉对集合对
应的空间基线最大信息系数,包括:根据第二系数公式,确定所述空间基线最大信息系数;其中,第二系数公式为:;表示任一第一干涉对在空间基线的第二高相干点数目;表示所述空间基线最大信息系数;表示所述第一干涉对的第二互信息值;表示所述多个第一干涉对各自的第二互信息值中的最大第二互信息值;表示第二时间参数;表示第二空间参数。
13.本发明还提供一种地物形变确定装置,包括:影像序列处理模块,用于根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;干涉对优化模块,用于将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
14.本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述地物形变确定方法。
15.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述地物形变确定方法。
16.本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述地物形变确定方法。
17.本发明提供的地物形变确定方法、装置、电子设备及存储介质,通过根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。该方法用以解决现有技术都因具有一定局限性,导致最终获取的目标地物的形变结果不够准确的缺陷,实现采用干涉对优化模型对第一干涉对集合中的干涉对进行优化选择,得到第二干涉对集合,整个过程不局限于sar影像序列的数据量多少,同时可有效提高干涉对中干涉点的相干性,即第二干涉对集合中的干涉对质量较佳,使得后续基于该第二干涉对集合能够得到准确性较高的目标地物的形变结果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本发明提供的地物形变确定方法的流程示意图;图2是本发明提供的地物形变确定装置的结构示意图;图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
21.首先,对现有的目标地物的形变结果的获取方法采用的sbas-insar技术的主要思想进行详细描述:对sar影像先进行辐射校正,之后根据设定阈值,将校正后的sar影像进行组合,进行干涉对优化选择,形成小基线集,其中,干涉对的时间基线、空间基线经过设置后阈值一般较小;接着,采用最小二乘法对该小基线集的地表形变进行计算,并采用奇异值分解(singular value decomposition,svd)进行干涉对之间存在的病态方程参数进行结算。该时间序列上的形变结果将通过多个方程联立被解算。整个过程采用的是多视处理的方法对噪声进行抑制,在一定程度上对sar影像的分辨率造成影响且未对大气相位反演,会导致最终得到的形变结果也不够准确。
22.其次,需要说明的是,本发明实施例涉及的执行主体可以是地物形变确定装置,也可以是电子设备,可选的,该电子设备可以包括:计算机、移动终端及可穿戴设备等。
23.下面以电子设备为例对本发明实施例进行进一步地说明。
24.如图1所示,是本发明提供的地物形变确定方法的流程示意图,可以包括:101、根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合。
25.其中,目标地物指的是雷达设备可勘测区域。
26.合成孔径雷达sar影像序列指的是基于时间序列的sar影像,该sar影像序列可以包括n+1景影像,n≥1。
27.第一干涉对集合可以包括m个第一干涉对组合(简称:第一干涉对),n(n+1)/2≥m≥(n+1)/2。
28.可选的,该sar影像序列为雷达设备采集得到的,若电子设备为雷达设备,则该电子设备可直接采集该sar影像序列,若该电子设备不为雷达设备,则该雷达设备在采集sar影像序列之后,需向与该雷达设备关联的电子设备发送该sar影像序列。
29.电子设备在获取目标地物对应的sar影像序列之后,可分析该sar影像序列中的多景影像,求取小基线集干涉对,即求取第一干涉对,以构建第一干涉对集合。
30.示例性的,sar影像序列包括37景影像。电子设备可对这37景影像进行两两组合并进行差分干涉,得到666对第一干涉对,这666对第一干涉对可构成第一干涉对集合。
31.可选的,在步骤101之前,该方法还可以包括:电子设备获取初始sar影像序列;该电子设备将初始sar影像序列和外源数字高程模型(digital elevation model,dem)配准,得到sar影像序列。
32.电子设备在获取初始sar影像序列之后,由于该初始sar影像序列未与外源dem配准,会导致后续得到的第一干涉对集合不够准确,所以,该电子设备可将该初始sar影像序列与外源dem配准,先得到准确性较高的sar影像序列,进一步得到准确性较高的第一干涉对集合。
33.在初始sar影像序列和外源dem配准的过程中,电子设备可先从该初始sar影像序列中,确定主影像、该主影像的主影像匹配窗口及辅影像搜索窗口;然后,该电子设备确定
该主影像匹配窗口与该辅影像搜索窗口之间的偏移矢量,求取变换多项式,进而实现配准。
34.102、将第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到干涉对优化模型输出的第二干涉对集合。
35.其中,干涉对优化模型是基于第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数(maximal information coefficient,mic)和空间基线最大信息系数构建得到的。
36.最大信息系数mic是一种基于信息的非参数性探索,用于衡量两个变量(即各第一干涉对)之间的关联程度。
37.由于干涉对优化模型是一种描述永久散射体(persistent scatterer,ps)点时间基线、ps点空间基线与干涉对质量的定量干涉对优化模型,所以,电子设备在获取第一干涉对集合之后,可将该第一干涉对集合输入至该干涉对优化模型中,利用该干涉对优化模型对该第一干涉对集合中的第一干涉对进行优化筛选,得到优化后的第一干涉对,以得到第二干涉对集合。
38.在一些实施例中,第一干涉对集合可以包括多个第一干涉对,干涉对优化模型的构建过程如下:电子设备针对任一第一干涉对,确定第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目,以及在对应空间基线的第二高相干点数目;该电子设备根据所有第一高相干点数目,确定第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;该电子设备根据所有第二高相干点数目,确定第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数;该电子设备根据时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数,构建干涉对优化模型。
39.其中,高相干点数目指的是高相干点的数量,可选的,第一高相干点数目与第二高相干点数目可以相同,也可以不同,此处不作具体限定。
40.电子设备在构建干涉对优化模型的过程中,可先确定第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数,进而构建该干涉对优化模型。
41.该电子设备在确定时间基线最大信息系数的过程中,针对任一第一干涉对,可确定该第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目,这样一来,有多少个第一干涉对,该电子设备就可获取多少个第一高相干点数目;接着,该电子设备根据所有的第一高相干点数目,确定该时间基线最大信息系数。
42.同样地,该电子设备在确定空间基线最大信息系数的过程中,针对任一第一干涉对,可确定该第一干涉对在对应空间基线的第二高相干点数目,这样一来,有多少个第一干涉对,该电子设备就可获取多少个第二高相干点数目;接着,该电子设备根据所有的第二高相干点数目,确定该空间基线最大信息系数。
43.需要说明的是,电子设备确定时间基线最大信息系数与该电子设备确定空间基线最大信息系数的时序不限。
44.在一些实施例中,干涉对优化模型为:y
α
=a-b*mic
1-c*mic2;y
α
表示相干性系数α下的干涉对优化模型,是一种关系描述模型;a表示第一预设参数;b表示第二预设参数;c表示第三预设参数;mic1表示时间基线最大信息系数;mic2表示空间基线最大信息系数。
45.其中,不同的相干性系数α下的干涉对优化模型是不同的。
46.示例性的,假设相干性系数α的取值分别为0.4,0.5和0.6。
47.在α=0.4的情况下,y
0.4
=0.5062-0.1031*mic
1-0.5536*mic2;
在α=0.5的情况下,y
0.5
=0.5913-0.1254*mic
1-0.6545*mic2;在α=0.6的情况下,y
0.6
=0.6204-0.1249*mic
1-0.6996*mic2。
48.由于干涉对优化模型与相干性系数α下所选取的高相干点数目相关,所以,如下表1所示,为时间基线最大信息系数、空间基线最大信息系数与相干性系数α的相关性大小。
49.表1:
50.在一些实施例中,电子设备根据所有第一高相干点数目,确定第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,可以包括:电子设备针对任一第一干涉对,根据第一干涉对的第一高相干点数目,确定第一互信息值;该电子设备根据多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数。
51.其中,第一互信息值是时间基线下的衡量随机变量(即第一干涉对)之间相互依赖程度的度量。
52.电子设备在确定时间基线最大信息系数的过程中,针对任一第一干涉对,电子设备在确定该第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目之后,可根据该第一高相干点数目,确定第一互信息值,这样一来,有多少个第一干涉对,该电子设备就可获取多少个第一互信息值;接着,该电子设备根据所有的第一互信息值,确定该时间基线最大信息系数。
53.可选的,电子设备根据第一干涉对的第一高相干点数目,确定第一互信息值,可以包括:电子设备根据第一公式,确定第一互信息值。
54.其中,第一公式为:;表示第一干涉对的第一互信息值;表示第一干涉对在时间基线的第一高相干点数目的信息熵;表示时间基线的信息熵;表示第一高相干点数目与时间基线的信息熵。
55.在一些实施例中,电子设备根据所有第二高相干点数目,确定第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数,可以包括:电子设备针对任一第一干涉对,根据第一干涉对的第二高相干点数目,确定第二互信息值;该电子设备根据多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数。
56.其中,第二互信息值是空间基线下的衡量随机变量(即第一干涉对)之间相互依赖程度的度量。
57.电子设备在确定空间基线最大信息系数的过程中,针对任一第一干涉对,电子设备在确定该第一干涉对在对应空间基线的第二高相干点数目之后,可根据该第二高相干点数目,确定第二互信息值,这样一来,有多少个第一干涉对,该电子设备就可获取多少个第二互信息值;接着,该电子设备根据所有的第二互信息值,确定该空间基线最大信息系数。
58.可选的,电子设备根据第一干涉对的第二高相干点数目,确定第二互信息值,可以包括:电子设备根据第二公式,确定第二互信息值。
59.其中,第二公式为:;表示第一干涉对的第二互信息值;表示第二干涉对在空间基线
的第二高相干点数目的信息熵;表示空间基线的信息熵;表示第二高相干点数目与空间基线的信息熵。
60.在一些实施例中,电子设备根据多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,可以包括:电子设备根据第一系数公式,确定时间基线最大信息系数。
61.其中,第一系数公式为:;表示任一第一干涉对在时间基线的第一高相干点数目;表示时间基线最大信息系数;表示第一干涉对的第一互信息值;表示多个第一干涉对各自的第一互信息值中的最大第一互信息值;表示第一时间参数;表示第一空间参数。
62.电子设备联合上述第一公式和第一系数公式,可准确得到时间基线最大信息系数。
63.在一些实施例中,电子设备根据多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数,可以包括:电子设备根据第二系数公式,确定空间基线最大信息系数。
64.其中,第二系数公式为:;表示任一第一干涉对在空间基线的第二高相干点数目;表示空间基线最大信息系数;表示第一干涉对的第二互信息值;表示多个第一干涉对各自的第二互信息值中的最大第二互信息值;表示第二时间参数;表示第二空间参数。
65.电子设备联合上述第二公式和第二系数公式,可准确得到空间基线最大信息系数。
66.在一些实施例中,电子设备将第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到干涉对优化模型输出的第二干涉对集合,可以包括:电子设备将第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到各第一干涉对在干涉对优化模型下的第三高相干点数目;该电子设备通过干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从第一干涉对集合中剔除,得到第二干涉对集合。
67.其中,第一预设阈值可以是电子设备出厂前设置的,也可以是用户自定义的,此处不作具体限定。
68.示例性的,该第一预设阈值的取值为300000,第一干涉对集合包括666对第一干涉对,该第一干涉对集合为相干性系数α=0.6时对应的集合。电子设备将该第一干涉对集合代入干涉对优化模型y
0.6
=0.6204-0.1249*mic
1-0.6996*mic2中,得到各第一干涉对在该干涉对优化模型下的第三高相干点数目;然后,该电子设备通过干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目逐一与第一预设阈值300000进行比较,并将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值300000的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从该第一干涉对集合中剔除,得到符合要求的336对第一干涉对,这336对第一干涉对可构成第二干涉对集合。
69.在一些实施例中,电子设备通过干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小
于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从第一干涉对集合中剔除,得到第二干涉对集合,可以包括:电子设备通过干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从第一干涉对集合中剔除,得到第三干涉对集合;该电子设备针对第三干涉对集合中的任一第一干涉对,在固定阈值选点小于干涉对优化模型选点的情况下,从第三干涉对集合中剔除第一干涉对,得到第四干涉对集合;该电子设备针对第四干涉对集合的任意两个第一干涉对,在固定阈值选择且干涉对优化模型未选择的情况下,从第三干涉对集合中剔除两个第一干涉对,得到第五干涉对集合;该电子设备从第五干涉对集合中,确定满足固定阈值选点大于干涉对优化模型选点时对应的第一干涉对子集,并确定干涉对优化模型选择且固定阈值未选择时对应的第二干涉对子集;该电子设备根据第一干涉对子集和第二干涉对子集,得到第二干涉对集合。
70.其中,固定阈值即为上述相干性系数,该固定阈值选点指的是在相干性系数下所选择的永久散射体ps点。
71.电子设备在将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从第一干涉对集合中剔除,得到第三干涉对集合之后,可根据拟合程度及减少干扰的程度,采用设定固定阈值时的干涉对优化模型对第三干涉对集合中的第一干涉对进行筛选。
72.在筛选过程中,针对第三干涉对集合中的任一第一干涉对,在固定阈值选点小于干涉对优化模型选点的情况下,从第三干涉对集合中剔除第一干涉对,得到第四干涉对集合;然后,该电子设备针对第四干涉对集合的任意两个第一干涉对,在固定阈值选择且干涉对优化模型未选择的情况下,从第三干涉对集合中剔除两个第一干涉对,得到第五干涉对集合,也就是说,在第五干涉对集合中,固定阈值选点小于干涉对优化模型选点的第一干涉对已被排除,此时,仅仅只需排除固定阈值选点大于干涉对优化模型选点的第一干涉对。示例性的,此时,电子设备需要剔除270对第一干涉对,还剩余66对第一干涉对。
73.接着,该电子设备根据该第五干涉对集合,确定第一干涉对子集,可用a={固定阈值选点大于干涉对优化模型选点的第一干涉对}表示,并确定第二干涉对子集,可用b={干涉对优化模型选择且固定阈值未选择的第一干涉对}表示。
74.最后,该电子设备根据第一干涉对子集和第二干涉对子集,得到第二干涉对集合,具体的,,此时,该结果即为第二干涉对集合。示例性的,满足第二干涉对子集b的第一干涉对为90对,90对第一干涉对中满足第一干涉对子集a的第一干涉对为6对,电子设备再从66对第一干涉对中剔除对应的6对第一干涉对,剩余的61对第一干涉对可构成第二干涉对集合,即干涉对优化模型对第一干涉对集合进行优化筛选后得到的第二干涉对集合。
75.103、根据第二干涉对集合,确定目标地物的形变结果。
76.电子设备根据第二干涉对集合,可以确定目标地物的地表信息。其中,该地标信息可以包括形变结果和大气相位信息。
77.电子设备在根据第二干涉对集合确定目标地物的地表信息的过程中,可先根据该第二干涉对集合,确定差分干涉图和相干系数图;然后,该电子设备对该差分干涉图进行相位解缠和定标,得到第一图像结果,并从该相干系数图中选择高相干点;接着,该电子设备根据该第一图像结果和该高相干点,第一次估算平均位移速率和dem校正系数,得到第二图
像结果;然后,该电子设备对该第二图像结果去除地形、大气相位,并利用奇异值分解(singular value decomposition,svd),得到平均位移速率、ps点三维位置信息以及位置时间序列估计,进而对残余相位解缠和定标,以估计非线性形变结果和大气相位信息,得到准确性较高的地表信息。
78.在本发明实施例中,该方法用以解决现有技术都因具有一定局限性,导致最终获取的目标地物的形变结果不够准确的缺陷,通过根据不同地物的后向散射特性,分析造成高分辨率sar影像数据失相干的影像因素,定量评价失相干的影响因素,进行干涉对评估,实现采用干涉对优化模型对第一干涉对集合中的干涉对进行优化选择,得到第二干涉对集合,整个过程不局限于sar影像序列的数据量多少,同时可有效提高干涉对中干涉点的相干性,即第二干涉对集合中的干涉对质量较佳,使得后续基于该第二干涉对集合能够得到准确性较高的目标地物的形变结果。
79.下面对本发明提供的地物形变确定装置进行描述,下文描述的地物形变确定装置与上文描述的地物形变确定方法可相互对应参照。
80.如图2所示,是本发明提供的地物形变确定装置的结构示意图,可以包括:影像序列处理模块201,用于根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;干涉对优化模块202,用于将该第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到该干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据该第二干涉对集合,确定该目标地物的形变结果;其中,该干涉对优化模型是基于该第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
81.可选的,该第一干涉对集合包括多个第一干涉对,该干涉对优化模型的构建过程如下:针对任一第一干涉对,确定该第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目,以及在对应空间基线的第二高相干点数目;根据所有第一高相干点数目,确定该第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;根据所有第二高相干点数目,确定该第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数;根据该时间基线最大信息系数和该空间基线最大信息系数,构建该干涉对优化模型。
82.可选的,干涉对优化模块202,具体用于针对任一第一干涉对,根据该第一干涉对的第一高相干点数目,确定第一互信息值;根据该多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定该第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;针对任一第一干涉对,根据该第一干涉对的第二高相干点数目,确定第二互信息值;根据该多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定该第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数。
83.可选的,干涉对优化模块202,具体用于将该第一干涉对集合输入至该干涉对优化模型中,得到各第一干涉对在该干涉对优化模型下的第三高相干点数目;通过该干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从该第一干涉对集合中剔除,得到该第二干涉对集合。
84.可选的,干涉对优化模块202,具体用于通过该干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从该第一干涉对集合中剔除,得到该第三干涉对集合;针对该第三干涉对集合中的任一第一干涉对,在固定阈
值选点小于该干涉对优化模型选点的情况下,从该第三干涉对集合中剔除该第一干涉对,得到第四干涉对集合;针对该第四干涉对集合的任意两个第一干涉对,在该固定阈值选择且该干涉对优化模型未选择的情况下,从该第三干涉对集合中剔除该两个第一干涉对,得到第五干涉对集合;从该第五干涉对集合中,确定满足该固定阈值选点大于该干涉对优化模型选点时对应的第一干涉对子集,并确定该干涉对优化模型选择且该固定阈值未选择时对应的第二干涉对子集;根据该第一干涉对子集和该第二干涉对子集,得到该第二干涉对集合。
85.可选的,该干涉对优化模型为:y
α
=a-b*mic
1-c*mic2;y
α
表示相干性系数α下的干涉对优化模型;a表示第一预设参数;b表示第二预设参数;c表示第三预设参数;mic1表示该时间基线最大信息系数;mic2表示该空间基线最大信息系数。
86.可选的,干涉对优化模块202,具体用于根据第一系数公式,确定该时间基线最大信息系数;其中,第一系数公式为:;表示任一第一干涉对在时间基线的第一高相干点数目;表示该时间基线最大信息系数;表示该第一干涉对的第一互信息值;表示该多个第一干涉对各自的第一互信息值中的最大第一互信息值;表示第一时间参数;表示第一空间参数;干涉对优化模块202,具体用于根据第二系数公式,确定该空间基线最大信息系数;其中,第二系数公式为:;表示任一第一干涉对在空间基线的第二高相干点数目;表示该空间基线最大信息系数;表示该第一干涉对的第二互信息值;表示该多个第一干涉对各自的第二互信息值中的最大第二互信息值;表示第二时间参数;表示第二空间参数。
87.如图3所示,是本发明提供的电子设备的结构示意图,该电子设备可以包括:处理器(processor)310、通信接口(communications interface)320、存储器(memory)330和通信总线340,其中,处理器310,通信接口320,存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令,以执行地物形变确定方法,该方法包括:根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
88.此外,上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
89.另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机
程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的地物形变确定方法,该方法包括:根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
90.又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的地物形变确定方法,该方法包括:根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
91.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
92.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
93.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征:
1.一种地物形变确定方法,其特征在于,包括:根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一干涉对集合包括多个第一干涉对,所述干涉对优化模型的构建过程如下:针对任一第一干涉对,确定所述第一干涉对在对应时间基线的第一高相干点数目,以及在对应空间基线的第二高相干点数目;根据所有第一高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;根据所有第二高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数;根据所述时间基线最大信息系数和所述空间基线最大信息系数,构建所述干涉对优化模型。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所有第一高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,包括:针对任一第一干涉对,根据所述第一干涉对的第一高相干点数目,确定第一互信息值;根据所述多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数;所述根据所有第二高相干点数目,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数,包括:针对任一第一干涉对,根据所述第一干涉对的第二高相干点数目,确定第二互信息值;根据所述多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合,包括:将所述第一干涉对集合输入至所述干涉对优化模型中,得到各第一干涉对在所述干涉对优化模型下的第三高相干点数目;通过所述干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到所述第二干涉对集合。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述通过所述干涉对优化模型,将所有第三高相干点数目中小于第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到所述第二干涉对集合,包括:通过所述干涉对优化模型,将所述所有第三高相干点数目中小于所述第一预设阈值的第三高相干点数目对应的第一干涉对,从所述第一干涉对集合中剔除,得到第三干涉对集合;
针对所述第三干涉对集合中的任一第一干涉对,在固定阈值选点小于所述干涉对优化模型选点的情况下,从所述第三干涉对集合中剔除所述第一干涉对,得到第四干涉对集合;针对所述第四干涉对集合的任意两个第一干涉对,在所述固定阈值选择且所述干涉对优化模型未选择的情况下,从所述第三干涉对集合中剔除所述两个第一干涉对,得到第五干涉对集合;从所述第五干涉对集合中,确定满足所述固定阈值选点大于所述干涉对优化模型选点时对应的第一干涉对子集,并确定所述干涉对优化模型选择且所述固定阈值未选择时对应的第二干涉对子集;根据所述第一干涉对子集和所述第二干涉对子集,得到所述第二干涉对集合。6.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述干涉对优化模型为:y
α
=a-b*mic
1-c*mic2;y
α
表示相干性系数α下的干涉对优化模型;a表示第一预设参数;b表示第二预设参数;c表示第三预设参数;mic1表示所述时间基线最大信息系数;mic2表示所述空间基线最大信息系数。7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个第一干涉对各自的第一互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数,包括:根据第一系数公式,确定所述时间基线最大信息系数;其中,第一系数公式为:;表示任一第一干涉对在时间基线的第一高相干点数目;表示所述时间基线最大信息系数;表示所述第一干涉对的第一互信息值;表示所述多个第一干涉对各自的第一互信息值中的最大第一互信息值;表示第一时间参数;表示第一空间参数;所述根据所述多个第一干涉对各自的第二互信息值,确定所述第一干涉对集合对应的空间基线最大信息系数,包括:根据第二系数公式,确定所述空间基线最大信息系数;其中,第二系数公式为:;表示任一第一干涉对在空间基线的第二高相干点数目;表示所述空间基线最大信息系数;表示所述第一干涉对的第二互信息值;表示所述多个第一干涉对各自的第二互信息值中的最大第二互信息值;表示第二时间参数;表示第二空间参数。8.一种地物形变确定装置,其特征在于,包括:影像序列处理模块,用于根据目标地物对应的合成孔径雷达sar影像序列,确定第一干涉对集合;干涉对优化模块,用于将所述第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到所述干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据所述第二干涉对集合,确定所述目标地物的形变结果;其中,所述干涉对优化模型是基于所述第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述地物形变确定方法。10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述地物形变确定方法。

技术总结
本发明提供一种地物形变确定方法、装置、电子设备及存储介质,涉及雷达干涉测量技术领域,该方法包括:根据目标地物对应的SAR影像序列,确定第一干涉对集合;将第一干涉对集合输入至干涉对优化模型中,得到干涉对优化模型输出的第二干涉对集合;根据第二干涉对集合,确定目标地物的形变结果;其中,干涉对优化模型是基于第一干涉对集合对应的时间基线最大信息系数和空间基线最大信息系数构建得到的。该方法采用干涉对优化模型对第一干涉对集合中的干涉对进行优化选择,得到第二干涉对集合,整个过程不局限于SAR影像序列的数据量多少,同时可提高干涉对中干涉点的相干性,使得后续基于该第二干涉对集合得到准确性较高的目标地物的形变结果。地物的形变结果。地物的形变结果。


技术研发人员:陈玄 赵晨 刘阁 关山 汪磊 李强 王祯
受保护的技术使用者:北京观微科技有限公司
技术研发日:2023.08.14
技术公布日:2023/9/13
版权声明

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