干涉SAR处理器（ISP） 课件

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

干涉SAR处理器（ISP）

Gamma干涉SAR处理器（ISP）包含了生成干涉纹图、高程和相干系数图的一系列算法。处理步骤包括：从轨道数据中估计基线，干涉图像对的精确配准，干涉纹图的生成（包括普通的光谱带通滤波），干涉图相干系数的估计，去除平地相位，干涉纹图的自适应滤波，使用枝切法或基于不规则三角网的最小费用流算法进行相位解缠，从地面控制点估计干涉基线的精度，生成数字高程，高程和坡度图的校正和插值。ISP支持ESAPAF处理的SLC和PRI数据的绝对辐射定标，同时也支持从SLC图像对开始的偏移跟踪技术。ISP同时也是差分干涉软件的基础平台。干涉SAR处理器（ISP）ISP流程图干涉SAR处理器（ISP）显示SLC数据disSLC显示单幅SLC影像disSLC16242.slc25001010.51dis2SLC同时显示两幅SLC影像dis2SLC16242.slc25394.slc2500250010--1..51rasSLC可以把SLC数据保存为.ras和.bmp格式。rasSLC16242.slc250010111..511016242.bmp干涉SAR处理器（ISP）卫星轨道的修正：要么增加卫星的状态向量，要么改进元数据里面卫星的位置和速度的精度。这一步在MSP模块已经完成，如果采用的是外部数据，在ISP模块中，卫星轨道是要纠正的。增加卫星的状态向量：采用ORB_prop_SLC改进卫星的状态向量：对于ESA、ENVISAT数据采用外部的精密轨道数据可以改进卫星的状态向量。对于DELFTorbits、PRCPrecisionOrbits和DORISPrecisionOrbits精密轨道数据，分别采用DELFT_vec2、PRC_vec和DORIS_vec程序。干涉SAR处理器（ISP）获取影像的角落坐标：SLC_cornersSLC_corners16242.slc.par根据获得角落坐标下载SRTM数据：以16242为例，下载地址：拼接数据:a1=imread(‘SRTM_f03_n029e057.tif’)；%读取剩余的5个；C=[a1a2a3;a4a5a6];fid=fopen('.dem','w','b');count=fwrite(fid,c,'int16');fclose(fid)干涉SAR处理器（ISP）偏移量的初始估计1）人为估计距离和方位向的初始偏移值。（比较繁琐）2）采用程序init_offset_orbit和init_offset自动估计初始偏移值。（推荐采用）第2种方法首先采用init_offset_orbit依据轨道信息猜测初始偏移值，然后采用init_offset改进这个猜测值。为了避免模糊问题和取得准确的估计值。init_offset首先进行多视处理，然后在单视处理。例如：init_offset_orbit25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.offinit_offset25394.SLC16242.SLC25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off210干涉SAR处理器（ISP）生成精密偏差估计多项式1.估计偏移值（亚象元的精度）1）根据影像的强度值。（offset_pwr）2）根据复数影像的相干性。（offset_SLC）本次例子我们采用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如果没有得到好的估计量，就需要检查初始偏移值的质量、影像间的对比度、基线长度和影像纹理的变化。干涉SAR处理器（ISP）2.生成偏移多项式依照上面获得偏移值，采用offset_fit程序获得采用最小二乘方法确定的双线性偏移多项式。offset_fitoffssnr25394_16242.offcoffscoffsets7.030在屏幕上查看配准误差，如果小0.2个象元则继续下面的处理，如果过大就要改进偏移多项式。从程序offset_pwr(或offset_SLC)到offset_fit。通过改变改变下面一个或多个参数知道满意的结果：

影像块的数目影像块的大小阈值大小配准多项式系数个数如果采用SLC_interp，则程序如下：SLC_interp16242.SLC25394VV.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off16242.rslc16242.rslc.parSLC_intf25394.SLC16242.rslc25394.SLC.par16242.rslc.par25394_16242.off25394_16242.int210--11要生成干涉图SUN栅格格式或者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处理器（ISP）干涉SAR处理器（ISP）基线估计1)采用base_orbit从轨道信息估计基线。2）采用FFT从干涉图的条纹变化率估计基线，使用程序base_est_fft。采用base_init也可以实现这两种方法。此例的程序如下：base_init25394.SLC.par16242.SLC.par25394_16242.off25394_16242.int25394_16242.base210241024采用base_perp可以获得基线平行和垂直分量。base_perp25394_16242.base25394.SLC.par25394_16242.off>25394_16242.base.perp去除平地效应InSAR的相位值是多个因素的综合体，可以用下面的式子表示：干涉成像时平坦的地面也会产生干涉条纹，这些条纹和地形起伏所引起的条纹迭加在一起，使得条纹更加复杂，增加了解缠的难度。采用ph_slope_base可以把平地效应从干涉图去除：ph_slope_base25394_16242.int25394.SLC.par25394_16242.off25394_16242.base25394_16242.flt显示去平后的干涉图：dismph_pwr25394_16242.flt25394.mli1250rasmph_pwr25394_16242.flt25394.mli1250---44---25394_16242.flt_mli.ras干涉SAR处理器（ISP）干涉SAR处理器（ISP）干涉图滤波在进行解馋之前，有两个问题是必须考虑的：1相位噪声2干涉相位的不连续可以通过滤波的方法解决。多视处理也能达到滤波的目的，但是降低了空间分辨率。multi_cpx25394_16242.flt25394_16242.off25394_16242.fi25394_16242.o220自适应滤波：adapt_filt和adfadapt_filt利用复数干涉图，计算局部坡度，沿着斜坡计算干涉相位的平均值。adapt_filt25394_16242.flt25394_16242.adapt.sm1250.254.0adf局部计算干涉图像的功率谱，依据功率谱设计滤波器对干涉图进行滤波。还可以生成相干图像。adf25394_16242.flt25394_16242.sm25394_16242.cc12500.53278干涉SAR处理器（ISP）相位解缠从干涉图中得到的相位差实际上只是主值，其取值范围在(，]之间，要得到真实的相位差必须在这个值的基础上加上或减去的整数倍。常见的解缠算法：枝切法(branchcut)、最小二乘方法(Least-squaresMethod)、最小费用流法(Minimalcostflowmethods)、卡尔曼滤波等方法。Gamma里面采用了branch-cutregiongrowingalgorithm和minimumcostflow(MCF)techniquesandatriangularirregularnetwork(TIN)两种方法。干涉SAR处理器（ISP）branch-cutregiongrowingalgorithm(一般步骤)处理步骤用到的命令低相干区域的掩膜Corr_flog中子区域的掩膜neutron残差点的测定residue采用中性树连接残差点Tree_ccortree_gzw相位解缠grasses低相干区域的掩膜由于受到噪声的影响，相干性比较低的地区不能参与解缠。采用corr_flag程序对低相干区域掩膜：corr_flag25394_16242.cc25394_16242.flag12500.3残差点的测定通过一个2×2大小的封闭路径单元的简单计算可以检测出这些残差点：则可以将残差点定义为：当s不等于0的时候，即为残差点，大于0为正残差点，小于0为负残差点。干涉SAR处理器（ISP）0.00.9

+1

0

0

-0.40.7以逆时针为准，假设被缠绕的数据范围为[0,1]对于最左边的一个封闭路径有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处理器（ISP）Gamma采用residue测定残差点residue25394_16242.sm25394_16242.flag1250同样采用disflag显示更新的.flag文件。采用中性树连接残差点tree_ccortree_gzw本次采用tree_cctree_cc25394_16242.flag125064同样采用disflag可以显示.flag文件，黑色区域参与解缠，其他颜色的不参与，点击其他颜色的象元，可以识别不能参与解缠的原因。干涉SAR处理器（ISP）PhaseunwrappingwithMinimumCostFlow(MCF)techniques一般的过程非常简练为了得到更准确、有效的结果，可采用一下的步骤：处理步骤相关命令解缠掩膜的生成(可选)rascc_maskMCFandtriangulation进行解缠mcf处理步骤相关命令解缠掩膜的生成(可选)rascc_mask自适应降低掩膜的采样(可