RU2011103909A

RU2011103909A - Идентификация и анализ устойчивых рассеивателей в последовательности изображений, полученных с помощью sar

Info

Publication number: RU2011103909A
Application number: RU2011103909/07A
Authority: RU
Inventors: Марио КОСТАНТИНИ (IT); Марио КОСТАНТИНИ; Сальваторе ФАЛЬКО (IT); Сальваторе ФАЛЬКО; Фабио МАЛЬВАРОСА (IT); Фабио МАЛЬВАРОСА; Федерико МИНАТИ (IT); Федерико МИНАТИ
Original assignee: Телеспацио С.П.А. (It); Телеспацио С.П.А.
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2009-07-06
Publication date: 2012-08-10
Also published as: US20110163911A1; US8482453B2; EP2304466A1; RU2518903C2; CN102144174B; US20120188119A9; ES2566132T3; CN102144174A; EP2304466B1; WO2010000870A1

Abstract

1. Способ идентификации устойчивых рассеивателей в изображениях, полученных с помощью РЛС с цифровым синтезированием апертуры (SAR), области земной поверхности, каждое из которых получено в соответствующее время, содержащий этап, на котором ! обрабатывают цифровые изображения, полученные с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм, ! отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором ! анализируют свойства пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах для идентификации отдельных пикселей, изображающих устойчивые рассеиватели. ! 2. Способ по п.1, в котором на этапе анализа свойств пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах анализируют свойства одних и тех же пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах. ! 3. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе обработки цифровых изображений, полученных с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм ! совместно регистрируют цифровые изображения, полученные с помощью SAR, ! выбирают опорное изображение из совместно зарегистрированных цифровых изображений, полученных с помощью SAR, и ! обрабатывают совместно зарегистрированные цифровые изображения, полученные с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм, которые содержат цифровую дифференциальную интерферограмму с идентично нулевой фазой, созданную на основании обработанного опорного изображения, и цифровые дифференциальные интерферограммы, каждая из которых создана на основании обработанного опорного изображения и соответствующег

Claims

1. Способ идентификации устойчивых рассеивателей в изображениях, полученных с помощью РЛС с цифровым синтезированием апертуры (SAR), области земной поверхности, каждое из которых получено в соответствующее время, содержащий этап, на котором

обрабатывают цифровые изображения, полученные с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм,

отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором

анализируют свойства пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах для идентификации отдельных пикселей, изображающих устойчивые рассеиватели.

2. Способ по п.1, в котором на этапе анализа свойств пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах анализируют свойства одних и тех же пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах.

3. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе обработки цифровых изображений, полученных с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм

совместно регистрируют цифровые изображения, полученные с помощью SAR,

выбирают опорное изображение из совместно зарегистрированных цифровых изображений, полученных с помощью SAR, и

обрабатывают совместно зарегистрированные цифровые изображения, полученные с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм, которые содержат цифровую дифференциальную интерферограмму с идентично нулевой фазой, созданную на основании обработанного опорного изображения, и цифровые дифференциальные интерферограммы, каждая из которых создана на основании обработанного опорного изображения и соответствующего обработанного совместно зарегистрированного цифрового изображения, полученного с помощью SAR.

4. Способ по п.1 или 2, в котором на этапе обработки цифровых изображений, полученных с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм

совместно регистрируют цифровые изображения, полученные с помощью SAR, и

обрабатывают совместно зарегистрированные цифровые изображения, полученные с помощью SAR, для создания цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм, каждая из которых создана на основании соответствующего обработанного совместно зарегистрированного цифрового изображения, полученного с помощью SAR и синтетического опорного изображения.

5. Способ по п.1, в котором на этапе анализа свойств пар пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах

определяют значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), для пар пикселей, и

идентифицируют отдельные пиксели на основании определенных значений, связанных с временной когерентностью (γ _a).

6. Способ по п.5, в котором на этапе идентификации отдельных пикселей

определяют, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель, если значение, связанное с временной когерентностью (γ _a), определенное для пары пикселей, содержащей рассматриваемый пиксель, отвечает первому критерию определения.

7. Способ по п.6, в котором на этапе определения, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель,

определяют, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель, если значение, связанное с временной когерентностью (γ _a), определенное для пары пикселей, содержащей рассматриваемый пиксель, выше первого порога определения.

8. Способ по п.5, в котором на этапе идентификации отдельных пикселей

определяют, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель, если значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), определенные для пар пикселей, содержащих рассматриваемый пиксель, отвечает второму критерию определения.

9. Способ по п.8, в котором на этапе определения, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель,

определяют, что рассматриваемый пиксель изображает устойчивый рассеиватель, если значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), определенные для пар пикселей, содержащих рассматриваемый пиксель, содержат некоторое количество значений, связанных с временной когерентностью (γ _a), превышающих соответствующие первые пороги определения, причем количество превышает второй порог определения.

10. Способ по любому из пп.5-9, дополнительно содержащий этап, на котором

выбирают начальный набор пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах согласно данному критерию выбора,

причем на этапе определения значений, связанных с временной когерентностью (γ _a),

определяют значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), для пар пикселей, принадлежащих начальному набору,

на этапе идентификации отдельных пикселей дополнительно

идентифицируют отдельные пиксели среди пикселей, принадлежащих начальному набору, на основании значений, связанных с временной когерентностью (γ _a), определенных для пар пикселей, принадлежащих начальному набору, и

формируют набор идентифицированных пикселей из отдельных пикселей, идентифицированных среди пикселей, принадлежащих начальному набору.

11. Способ по п.10, в котором на этапе определения значений, связанных с временной когерентностью (γ _a), дополнительно

определяют значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), для данной пары пикселей, причем каждая данная пара состоит из соответствующего первого пикселя, принадлежащего набору идентифицированных пикселей, и соответствующего второго пикселя, не принадлежащего набору идентифицированных пикселей,

идентифицируют отдельные пиксели среди вторых пикселей данных пар на основании значений, связанных с временной когерентностью (γ _a), определенных для данных пар, и

добавляют к набору идентифицированных пикселей отдельные пиксели, идентифицированные среди вторых пикселей данных пар.

12. Способ по любому из пп.5-9, в котором пиксель в цифровой обобщенной дифференциальной интерферограмме указывает интерферометрическую фазу, и на этапе определения значений, связанных с временной когерентностью (γ_a),

определяют значение, связанное с временной когерентностью (γ_a), для пары рассматриваемых пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах на основании интерферометрических фаз рассматриваемых пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах.

13. Способ по п.12, в котором на этапе определения значения, связанного с временной когерентностью (γ_a), для пары рассматриваемых пикселей

вычисляют дифференциальные значения, связанные с фазой (δϕ_a,i), указывающие разности между интерферометрическими фазами рассматриваемых пикселей в цифровых обобщенных дифференциальных интерферограммах, и

определяют значение, связанное с временной когерентностью (γ_a), на основании вычисленных дифференциальных значений, связанных с фазой (δϕ_a,i).

14. Способ по п.13, в котором на этапе определения значения, связанного с временной когерентностью (γ_a), на основании вычисленных дифференциальных значений, связанных с фазой (δϕ_a,i),

определяют значение, связанное с временной когерентностью (γ_a), также на основании дифференциального значения, связанного с высотой (δh _a ) и дифференциального значения, связанного со скоростью (δv_a), причем дифференциальное значение, связанное с высотой (δh_a), указывает разность между соответствующими высотами двух точек на земной поверхности, причем две точки изображаются рассматриваемыми пикселями, причем дифференциальное значение, связанное со скоростью (δv_a), указывает разность между соответствующими скоростями перемещения двух точек на земной поверхности.

15. Способ по п.14, в котором значение, связанное с временной когерентностью (γ _a), определенное для пары рассматриваемых пикселей, определяется согласно следующему определению:

где a обозначает пару рассматриваемых пикселей, γ _a- значение, связанное с временной когерентностью, δv_a- дифференциальное значение, связанное со скоростью, δh _a- дифференциальное значение, связанное с высотой, i-индекс, указывающий соответствующую i-ю рассматриваемую цифровую обобщенную дифференциальную интерферограмму среди цифровых обобщенных дифференциальных интерферограмм, w_a,i- данный весовой коэффициент, выбранный согласно данному критерию взвешивания, и ∈_a,i- величина, полученная обращением следующего уравнения:

где δϕ_a,i- дифференциальное значение, связанное с фазой, указывающее разность между интерферометрическими фазами рассматриваемых пикселей в i-й рассматриваемой цифровой обобщенной дифференциальной интерферограмме, λ - длина волны, на которой получены цифровые изображения, полученные с помощью SAR, T _i- временная базовая линия, связанная с i-й рассматриваемой цифровой обобщенной дифференциальной интерферограммой, α - известный параметр, и B _i- перпендикулярная пространственная базовая линия, связанная с i-й рассматриваемой цифровой обобщенной дифференциальной интерферограммой.

16. Способ по п.15, в котором данный весовой коэффициент, обозначенный w_a,i, зависит от значений амплитуды в цифровых изображениях, полученных с помощью SAR.

17. Способ по п.14, дополнительно содержащий этапы, на которых

определяют значения, связанные с высотой на основании дифференциальных значений, связанных с высотой (δh_a), на основании которых были определены значения, связанные с временной когерентностью (γ _a ) для пар идентифицированных отдельных пикселей, причем каждое значение, связанное с высотой, связано с соответствующим идентифицированным отдельным пикселем и указывает высоту устойчивого рассеивателя на земной поверхности, причем устойчивый рассеиватель изображается соответствующим идентифицированным отдельным пикселем, и

определяют значения, связанные с постоянной скоростью, на основании дифференциальных значений, связанных со скоростью (δv_a), на основании которых были определены значения, связанные с временной когерентностью (γ _a), для пар идентифицированных отдельных пикселей, причем каждое значение, связанное с постоянной скоростью, связано с соответствующим идентифицированным отдельным пикселем и указывает постоянную скорость перемещения устойчивого рассеивателя на земной поверхности, причем устойчивый рассеиватель изображается соответствующим идентифицированным отдельным пикселем.

18. Способ по п.17, дополнительно содержащий этапы, на которых

вычисляют остаточные фазы для идентифицированных отдельных пикселей на основании интерферометрических фаз идентифицированных отдельных пикселей, определенных значений, связанных с высотой, и определенных значений, связанных с постоянной скоростью,

развертывают вычисленные остаточные фазы,

отфильтровывают атмосферные артефакты из вычисленных остаточных фаз для получения нелинейных по времени составляющих перемещения устойчивых рассеивателей, изображенных идентифицированным отдельным пикселем, и

определяют перемещения устойчивых рассеивателей, изображенных идентифицированными отдельными пикселями на основании определенных значений, связанных с постоянной скоростью, и нелинейных по времени составляющих перемещения.

19. Устройство обработки, предназначенное для осуществления способа идентификации устойчивых рассеивателей по любому из предыдущих пп.

20. Программный продукт, содержащий программные инструкции, предписывающие программируемому устройству обработки осуществлять способ идентификации устойчивых рассеивателей по любому из пп.1-18.