干涉SAR處理器（ISP） 課件

2023/3/27Beijingorientaltitantechnologyco.,ltd.*SAR處理器（ISP）

干涉SAR處理器（ISP）

Gamma干涉SAR處理器（ISP）包含了生成干涉紋圖、高程和相干系數(shù)圖的一系列算法。處理步驟包括：從軌道數(shù)據(jù)中估計基線，干涉圖像對的精確配準，干涉紋圖的生成（包括普通的光譜帶通濾波），干涉圖相干系數(shù)的估計，去除平地相位，干涉紋圖的自適應濾波，使用枝切法或基于不規(guī)則三角網(wǎng)的最小費用流算法進行相位解纏，從地面控制點估計干涉基線的精度，生成數(shù)字高程，高程和坡度圖的校正和插值。ISP支持ESAPAF處理的SLC和PRI數(shù)據(jù)的絕對輻射定標，同時也支持從SLC圖像對開始的偏移跟蹤技術。ISP同時也是差分干涉軟件的基礎平臺。干涉SAR處理器（ISP）ISP流程圖干涉SAR處理器（ISP）顯示SLC數(shù)據(jù)disSLC顯示單幅SLC影像disSLC16242.slc25001010.51dis2SLC同時顯示兩幅SLC影像dis2SLC16242.slc25394.slc2500250010--1..51rasSLC可以把SLC數(shù)據(jù)保存為.ras和.bmp格式。rasSLC16242.slc250010111..511016242.bmp干涉SAR處理器（ISP）衛(wèi)星軌道的修正：要么增加衛(wèi)星的狀態(tài)向量，要么改進元數(shù)據(jù)里面衛(wèi)星的位置和速度的精度。這一步在MSP模塊已經(jīng)完成，如果采用的是外部數(shù)據(jù)，在ISP模塊中，衛(wèi)星軌道是要糾正的。增加衛(wèi)星的狀態(tài)向量：采用ORB_prop_SLC改進衛(wèi)星的狀態(tài)向量：對于ESA、ENVISAT數(shù)據(jù)采用外部的精密軌道數(shù)據(jù)可以改進衛(wèi)星的狀態(tài)向量。對于DELFTorbits、PRCPrecisionOrbits和DORISPrecisionOrbits精密軌道數(shù)據(jù)，分別采用DELFT_vec2、PRC_vec和DORIS_vec程序。干涉SAR處理器（ISP）獲取影像的角落坐標：SLC_cornersSLC_corners16242.slc.par根據(jù)獲得角落坐標下載SRTM數(shù)據(jù)：以16242為例，下載地址：拼接數(shù)據(jù):a1=imread(‘SRTM_f03_n029e057.tif’)；%讀取剩余的5個；C=[a1a2a3;a4a5a6];fid=fopen('.dem','w','b');count=fwrite(fid,c,'int16');fclose(fid)干涉SAR處理器（ISP）偏移量的初始估計1）人為估計距離和方位向的初始偏移值。（比較繁瑣）2）采用程序init_offset_orbit和init_offset自動估計初始偏移值。（推薦采用）第2種方法首先采用init_offset_orbit依據(jù)軌道信息猜測初始偏移值，然后采用init_offset改進這個猜測值。為了避免模糊問題和取得準確的估計值。init_offset首先進行多視處理，然后在單視處理。例如：init_offset_orbit25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.offinit_offset25394.SLC16242.SLC25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off210干涉SAR處理器（ISP）生成精密偏差估計多項式1.估計偏移值（亞象元的精度）1）根據(jù)影像的強度值。（offset_pwr）2）根據(jù)復數(shù)影像的相干性。（offset_SLC）本次例子我們采用offset_pwr如下：offset_pwr25394.SLC16242.SLC25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.offoffssnr128128offsets1887.0采用offset_SLC的例子如下：offset_SLC25394.SLC16242.SLC25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.offoffssnr128128offsets1883.0如果沒有得到好的估計量，就需要檢查初始偏移值的質(zhì)量、影像間的對比度、基線長度和影像紋理的變化。干涉SAR處理器（ISP）2.生成偏移多項式依照上面獲得偏移值，采用offset_fit程序獲得采用最小二乘方法確定的雙線性偏移多項式。offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffscoffsets7.030在屏幕上查看配準誤差，如果小0.2個象元則繼續(xù)下面的處理，如果過大就要改進偏移多項式。從程序offset_pwr(或offset_SLC)到offset_fit。通過改變改變下面一個或多個參數(shù)知道滿意的結果：

影像塊的數(shù)目影像塊的大小閾值大小配準多項式系數(shù)個數(shù)如果采用SLC_interp，則程序如下：SLC_interp16242.SLC25394VV.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off16242.rslc16242.rslc.parSLC_intf25394.SLC16242.rslc25394.SLC.par16242.rslc.par25394_16242.off25394_16242.int210--11要生成干涉圖SUN柵格格式或者bmp格式的影像，可以采用程序rasmph或者rasmph_pwrrasmph25394_16242.int1250--44---25394_16242.int.rasrasmph_pwr25394_16242.int25394.mli1250---44---25394_16242.int_mli.ras干涉SAR處理器（ISP）干涉SAR處理器（ISP）基線估計1)采用base_orbit從軌道信息估計基線。2）采用FFT從干涉圖的條紋變化率估計基線，使用程序base_est_fft。采用base_init也可以實現(xiàn)這兩種方法。此例的程序如下：base_init25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off25394_16242.int25394_16242.base210241024采用base_perp可以獲得基線平行和垂直分量。base_perp25394_16242.base25394.SLC.par25394_16242.off>25394_16242.base.perp去除平地效應InSAR的相位值是多個因素的綜合體，可以用下面的式子表示：干涉成像時平坦的地面也會產(chǎn)生干涉條紋，這些條紋和地形起伏所引起的條紋迭加在一起，使得條紋更加復雜，增加了解纏的難度。采用ph_slope_base可以把平地效應從干涉圖去除：ph_slope_base25394_16242.int25394.SLC.par25394_16242.off25394_16242.base25394_16242.flt顯示去平后的干涉圖：dismph_pwr25394_16242.flt25394.mli1250rasmph_pwr25394_16242.flt25394.mli1250---44---25394_16242.flt_mli.ras干涉SAR處理器（ISP）干涉SAR處理器（ISP）干涉圖濾波在進行解饞之前，有兩個問題是必須考慮的：1相位噪聲2干涉相位的不連續(xù)可以通過濾波的方法解決。多視處理也能達到濾波的目的，但是降低了空間分辨率。multi_cpx25394_16242.flt25394_16242.off25394_16242.fi25394_16242.o220自適應濾波：adapt_filt和adfadapt_filt利用復數(shù)干涉圖，計算局部坡度，沿著斜坡計算干涉相位的平均值。adapt_filt25394_16242.flt25394_16242.adapt.sm1250.254.0adf局部計算干涉圖像的功率譜，依據(jù)功率譜設計濾波器對干涉圖進行濾波。還可以生成相干圖像。adf25394_16242.flt25394_16242.sm25394_16242.cc12500.53278干涉SAR處理器（ISP）相位解纏從干涉圖中得到的相位差實際上只是主值，其取值范圍在(，]之間，要得到真實的相位差必須在這個值的基礎上加上或減去的整數(shù)倍。常見的解纏算法：枝切法(branchcut)、最小二乘方法(Least-squaresMethod)、最小費用流法(Minimalcostflowmethods)、卡爾曼濾波等方法。Gamma里面采用了branch-cutregiongrowingalgorithm和minimumcostflow(MCF)techniquesandatriangularirregularnetwork(TIN)兩種方法。干涉SAR處理器（ISP）branch-cutregiongrowingalgorithm(一般步驟)處理步驟用到的命令低相干區(qū)域的掩膜Corr_flog中子區(qū)域的掩膜neutron殘差點的測定residue采用中性樹連接殘差點Tree_ccortree_gzw相位解纏grasses低相干區(qū)域的掩膜由于受到噪聲的影響，相干性比較低的地區(qū)不能參與解纏。采用corr_flag程序?qū)Φ拖喔蓞^(qū)域掩膜：corr_flag25394_16242.cc25394_16242.flag12500.3殘差點的測定通過一個2×2大小的封閉路徑單元的簡單計算可以檢測出這些殘差點：則可以將殘差點定義為：當s不等于0的時候，即為殘差點，大于0為正殘差點，小于0為負殘差點。干涉SAR處理器（ISP）0.00.9

+1

0

0

-0.40.7以逆時針為準，假設被纏繞的數(shù)據(jù)范圍為[0,1]對于最左邊的一個封閉路徑有S1=(0.0-0.8)+(0.8-0.5)+(0.5-0.3)+(0.3-0.0)=(-0.8+1)+0.3+0.2+0.3=+1同理可求S2=0,S3=0,S4=-1。干涉SAR處理器（ISP）Gamma采用residue測定殘差點residue25394_16242.sm25394_16242.flag1250同樣采用disflag顯示更新的.flag文件。采用中性樹連接殘差點tree_ccortree_gzw本次采用tree_cctree_cc25394_16242.flag125064同樣采用disflag可以顯示.flag文件，黑色區(qū)域參與解纏，其他顏色的不參與，點擊其他顏色的象元，可以識別不能參與解纏的原因。干涉SAR處理器（ISP）PhaseunwrappingwithMinimumCostFlow(MCF)techniques一般的過程非常簡練為了得到更準確、有效的結果，可采用一下的步驟：處理步驟相關命令解纏掩膜的生成(可選)rascc_maskMCFandtriangulation進行解纏mcf處理步驟相關命令解纏掩膜的生成(可選)rascc_mask自適應降低掩膜的采樣(可