发明名称 极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量方法及系统
摘要 本发明涉及一种极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量方法,包括如下步骤:多视处理,构造描述目标的极化相干矩阵;根据先验信息在全极化SAR图像极化相干矩阵中任意选择两类地物;将地物用三分量进行描述;对三分量分别计算距离,构造描述地物之间差别的三维距离;三维距离融合,作为地物分类的判别准则。本发明还涉及一种极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量系统。本发明能够简便地应用于极化合成孔径雷达数据处理软件,并获得较高的分类精度。
申请公布号 CN103675818B 申请公布日期 2017.01.18
申请号 CN201310642593.7 申请日期 2013.12.03
申请人 中国科学院深圳先进技术研究院 发明人 李洪忠;陈劲松;梁守真
分类号 G01S13/90(2006.01)I 主分类号 G01S13/90(2006.01)I
代理机构 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316 代理人 沈祖锋;郝明琴
主权项 一种极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:多视处理,构造描述目标的极化相干矩阵:所述的多视处理是对单视数据的n*m窗口平均,并将地物目标以极化相干矩阵形式表示:<img file="FDA0001093311100000011.GIF" wi="1349" he="479" />为目标单视散射矩阵,A<sub>0</sub>、B、B<sub>0</sub>…H为Huynen参数;根据先验信息在全极化SAR图像极化相干矩阵中任意选择两类地物;将地物用三分量进行描述,所述的三分量指:极化散射总功率Span、点目标散射分量T<sub>0</sub>、分布目标散射分量T<sub>N</sub>:按不同的散射机理对地物目标进行描述,两类不同地物都采用这种分解方法,公式如下:span=2(A<sub>0</sub>+B<sub>0</sub>),<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>T</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>2</mn><mrow><mo>(</mo><msub><mi>B</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mi>F</mi><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>C</mi><mo>-</mo><mi>G</mi><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>H</mi><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>D</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>B</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>B</mi><mo>-</mo><mi>F</mi><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>E</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>E</mi><mo>+</mo><msub><mi>jB</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>B</mi><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>F</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>&times;</mo><msup><mfenced open = "[" close = "]"><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>C</mi><mo>-</mo><mi>G</mi><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>H</mi><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>D</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>B</mi><mn>0</mn></msub><mo>+</mo><mi>B</mi><mo>-</mo><mi>F</mi><mo>+</mo><mi>j</mi><mi>E</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>E</mi><mo>+</mo><msub><mi>jB</mi><mn>0</mn></msub><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>B</mi><mo>-</mo><mi>j</mi><mi>F</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>*</mo></msup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001093311100000012.GIF" wi="1221" he="247" /></maths>T<sub>N</sub>=T‑T<sub>0</sub>,两类地物的分解结果表示为{span<sup>1</sup>}、{T<sub>0</sub><sup>1</sup>}、{T<sub>N</sub><sup>1</sup>}和{span<sup>2</sup>}、{T<sub>0</sub><sup>2</sup>}、{T<sub>N</sub><sup>2</sup>};对三分量分别计算距离,构造描述地物之间差别的三维距离:<img file="FDA0001093311100000013.GIF" wi="589" he="143" />其中,d<sub>1</sub>()表示度量span的距离,m<sub>i</sub>、σ<sub>i</sub>,i=1,2分别为{span<sup>1</sup>},{span<sup>2</sup>}的均值和方差,<img file="FDA0001093311100000021.GIF" wi="1108" he="158" />其中,d<sub>2</sub>()表示度量T<sub>0</sub>的距离,N<sub>i</sub>,i=1,2表示{T<sub>0</sub><sup>1</sup>}和{T<sub>0</sub><sup>2</sup>}的个数,&lt;T<sub>0</sub><sup>i</sup>&gt;,i=1,2表示{T<sub>0</sub><sup>1</sup>}和{T<sub>0</sub><sup>2</sup>}的均值,k<sub>i</sub><sup>j</sup>,i=1,2表示{T<sub>0</sub><sup>1</sup>}或{T<sub>0</sub><sup>2</sup>}的第j个样本对应的3维向量,<img file="FDA0001093311100000024.GIF" wi="1077" he="103" />其中,d<sub>3</sub>()表示度量T<sub>N</sub>的距离,Trace为矩阵的轨迹;三维距离融合,作为地物分类的判别准则:将d<sub>1</sub>()、d<sub>2</sub>()、d<sub>3</sub>()三维距离融合,融合方式为:<img file="FDA0001093311100000022.GIF" wi="606" he="103" />
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