极化SAR多成分目标分解方法

摘要

本发明提供了一种极化SAR多成分目标分解方法。该方法在以往四成分分解算法的基础上，增加了可能来自地形或粗糙表面的额外漫散射机制作为第五分解成分，即：将全极化SAR相干矩阵T或协方差矩阵C分解为五个散射成分(奇次散射、偶次散射、体散射、螺旋体散射和漫散射)的线性加权和。该算法采用改进的NNED方法求解体散射功率，并直接采用Pauli矩阵相应的奇次散射、偶次散射和漫散射模型，利用广义相似性参数GSP结合特征值分解直接求解奇次散射、偶次散射和漫散射的贡献值。本发明提供的新方法有利于提高极化SAR数据的地物分类精度。

主权项

一种极化SAR多成分目标分解方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤10：获得全极化SAR相干矩阵T，或者，获得全极化SAR协方差矩阵C并且将所述全极化SAR协方差矩阵C转化为全极化SAR相干矩阵T；对所述全极化SAR相干矩阵T进行极化方位角补偿，获得补偿后的相干矩阵T(θ)；步骤20：对补偿后的相干矩阵T(θ)进行矩阵变换，获得协方差矩阵C；步骤30：按照公式1将协方差矩阵C分解为奇次散射、偶次散射、体散射、螺旋体散射和漫散射的线性加权和；C＝f_oddC_odd+f_dblC_dbl+f_diffC_diff+f_volC_vol+f_hlxC_hlx         公式1式中，f_odd、f_dbl、f_diff、f_vol和f_hlx分别表示待求的奇次散射、偶次散射、漫散射、体散射和螺旋体散射的贡献值；C_odd、C_dbl、C_diff、C_vol和C_hlx分别表示已知的奇次散射模型、偶次散射模型、漫散射模型、体散射模型和螺旋体散射模型；步骤40：将协方差矩阵C和已知的五个散射模型代入公式1，可推导出螺旋体散射贡献值f_hlx的计算表达式，见公式2:$f_{hlx}=2|\mathrm{Im}<S_{HV}^{*}(S_{HH}-S_{VV})>|$          公式2式中，Im(·)表示取复数的虚部；上标*表示复数共轭；运算符<·>表示窗口统计平均；运算符|·|表示复数求模；步骤50：确定排除螺旋体散射以外的第一残余协方差矩阵步骤60：选择体散射模型，并利用第一残余协方差矩阵和改进的NNED方法求解体散射功率f_vol；步骤70：确定排除体散射以外的第二残余协方差矩阵步骤80：对第二残余协方差矩阵进行特征值分解；步骤90：利用广义相似性参数GSP，结合特征值分解结果，计算奇次散射、偶次散射和漫散射的贡献值f_odd、f_dbl、f_diff。