1.一种合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:从待干涉测量的多时序SAR SLC影像序列中,任意选取两幅SARSLC影像C1和C2,形成干涉对,利用窗口互相关算法对C1和C2进行自动配准,计算得到干涉图;
步骤二:根据不同处理模式或环节需要的控制点数量k,在干涉图上相对均匀且自动地搜索相位平滑且连续的区域,将这些区域作为GCP潜在的分布区域,生成GCP候选子集S1;
步骤三:对经配准的干涉对C1和C2,计算干涉对中各像素的相干系数γ,将相干系数高的像素予以标记,作为GCP的可能点位,生成GCP候选子集S2;
步骤四:利用GCP候选子集S1和GCP候选子集S2,采用式(1)进行集合交运算,得到分布均匀、相位差稳定或呈连续变化且呈高相干的像素,并以这些像素(ci,ri)作为GCP候选点:S=S1∩S2 式(1)
步骤五:对GCP候选点集合S进行优化,使GCP的数量与需要或实际所输入的GCP数量k相等,最终得到满足需求的GCP数量及其分布。
2.根据权利要求1所述的合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法,其特征在于:所述步骤一的具体过程为:(2.1)对两幅SAR SLC影像C1和C2,利用窗口互相关算法对C1和C2进行自动配准,形成干涉对;
(2.2)按式(2)和式(3)对配准的C1和C2分别计算各像素的干涉相位,得到干涉图;
其中,A1、A2分别为C1、C2的强度值, 分别为C1、C2的相位值,q为虚数,即其中, 为C2的共轭复数, 为两影像的复共轭相乘。
3.根据权利要求1所述的合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法,其特征在于:所述步骤二的具体过程为:(3.1)根据需要的控制点数量k,对步骤一所得的干涉图按m×n个矩形范围进行均匀分块,使得每个GCP点仅落入其中一个分块,其中,m×n≈2k,且m≈n;
(3.2)在干涉图全影像上,对每一像素p(r,c),此处r和c分别为像素的行号和列号;按式(4)采用一定大小的窗口l×l逐一计算该窗口内各像素的干涉相位导数,即相邻像素在x和y方向干涉相位的梯度;然后按式(5)统计该窗口内干涉相位导数方差Zr,c,赋给像素p(r,c),得到干涉相位导数方差图像;
其中 分别为窗口内x、y方向干涉相位导数的平均值;i、j分别为在窗口内逐一计算各像素干涉相位导数时的行、列控制变量,均为依次递增1的整数;l为奇数且其取值范围为29~35;
(3.3)对干涉相位导数方差图像中各像素按干涉相位导数方差的数值由小到大排序并采用线性表记录,顺序访问该线性表一直到图像总像素数的30%时为止,然后取该处所对应的干涉相位导数方差作为分割阈值tZ,按式(6)对干涉相位导数方差图像中各像素的干涉相位导数方差进行二值化,并赋给各像素:(3.4)针对步骤(3.1)中的各分块,依据各像素的二值化结果,统计值为“1”的像素总数,若该总数小于分块总像素个数的30%,则不考虑在此分块中选取GCP;否则该分块成为GCP的潜在分块;
(3.5)针对步骤(3.4)中的各GCP潜在分块,采用8-邻域连通域标记法,进行连通区域标记,获得值为“1”像素的若干连续区域;再统计各连续区域的面积,即对连续区域的像素个数进行计数,然后选取其中面积占比最大的连续区域作为GCP的可能落入区,以线性表记录,构成GCP候选子集S1。
4.根据权利要求1所述的合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法,其特征在于:所述步骤三的具体过程为:(4.1)对干涉对中的各像素分别在一定窗口范围内按式(7)计算其相干系数γ;
此处的窗口范围取奇数的正方形窗口,且其宽度取值范围为11~15;
(4.2)将干涉对中相干系数γ大于设定阈值t1且其局部窗口内各像素相干系数γ的平均值都大于设定阈值t2的像素予以标记,以线性表记录这些高相干像素,构成GCP候选子集S2,此处,t1取值范围为0.8~1.0,t2取值范围为0.5~0.7,局部窗口为取奇数的正方形窗口,宽度取值范围为7~9。
5.根据权利要求1所述的合成孔径雷达干涉测量中地面控制点自动选取方法,其特征在于:所述步骤五的具体过程为:(5.1)若GCP候选点的数量少于k,则将各GCP潜在分块再划分为2×2的子块,然后搜索GCP潜在子块,并对各GCP潜在子块进行连续区域标记,重新构建GCP候选子集S1,再与候选子集S2求取其交集,得到新的候选点集合S;
(5.2)若GCP候选点的数量多于k,则将干涉图各分块或子块中连续区域面积占比最小的分块或子块中的连续区域,从GCP候选子集S1直接删除,再与候选子集S2求取其交集,得到新的候选点集合S;
(5.3)重复以上步骤,直至GCP候选点集合S中,候选点数量与需要的GCP数量k相等,获得最终的GCP自动选点结果。