[发明专利]一种双时相异模双极化SAR类Pauli假彩色影像合成方法

摘要

本发明公开了一种双时相异模双极化SAR类Pauli假彩色影像合成方法，针对双极化合成孔径雷达(SAR)影像无法像全极化SAR影像一样采用Pauli分解合成假彩色影像的问题，基于同一传感器一定时间间隔两次重轨观测地物未发生显著变化数据高度相关的假设，利用两次获取的HH+VH和VV+HV这两种常见的双极化模式SAR影像相位和幅度之间的相互关系，进行类似Pauli分解合成假彩色影像，获得具有全极化SAR数据近似的彩色可视化效果，有效提升全极化SAR数据的解译效果。

主权项

1.一种双时相异模双极化SAR类Pauli假彩色影像合成方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：高精度影像配准，采用基于轨道信息粗配准和基于相干系数精配准的多项式配准方法，配准精度误差介于0‑0.1个像素之间；步骤2：设置集平均处理的窗口大小N×N，其中N是奇数，且N≥3，滑动窗口按照步骤3到步骤8对窗口中心的像素逐个进行处理；步骤3：通过集平均处理计算双极化SAR影像各自的协方差系数：其中<·>表示集平均处理，集平均处理即在N×N的滑动窗口内求均值作为窗口中心像素的集平均估计值，上标*是复数的共轭；步骤4：从协方差系数估算双极化数据不同极化之间的相位差和其中相位差与协方差系数的关系如下：相位差的估算公式为：其中tan‑1为反正切函数；步骤5：分别估算两个双极化方式下构造的类全极化数据第三个元素；步骤5.1：分别估算HH+VH和VV+HV双极化下的VV和HH极化的散射强度为：步骤5.2：根据全极化SAR数据中HV和VH相等的假设，即HV和VH的幅度和相位都相等，分别估算HH+VH和VV+HV双极化下的VV和HH极化的相位为：步骤5.3：根据步骤5.1和5.2得到的强度和相位计算两个双极化方式下构造的类全极化数据第三个元素为：其中i是单位虚数，shh,v为利用HH+VH数据估计的VV+HV极化方式下的HH极化散射系数，其中svv,h为利用VV+HV数据估计的HH+VH极化方式下的HH极化散射系数；步骤6：通过两个双极化方式下构造的类全极化数据第三个元素组成两个类全极化散射矢量；步骤7：通过两个类全极化散射矢量估算两个时相的平均极化协方差矩阵平均极化协方差矩阵为：其中和分别为两个双异模双极化数据构造出的类全极化复散射矢量：步骤8：极化协方差矩阵转换为极化相干矩阵：其中上标T表示矩阵的转置：步骤9：根据得到的极化相干矩阵的对角元素T11,T22,T33，按照Pauli分解RGB假彩色组合的方式合成假彩色影像：red＝log(T22)green＝log(T33)blue＝log(T11)，其中log(·)是自然对数函数；步骤10：将RGB通道拉伸到0‑255的灰度值，红绿蓝每个通道各计算值a和b，使得log(Txx)