基于分层量化跟踪策略的相位展开方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及干涉合成孔径雷达技术领域，具体涉及一种基于分层量化跟踪策略的 相位展开方法。
【背景技术】
[0002] 干涉合成孔径雷达（InterferometrySyntheticApertureRadar，INSAR)继承了 普通SAR成像优点，与传统的可见光、红外遥感技术相比，具有全天候、全天时的工作能力， 可以弥补光学传感器在时间和空间上受限造成的观测"盲区"，使其在地质灾害与极地冰川 监测、极地和热带雨林区域测绘等方面有着特殊的应用。干涉相位展开是INSAR技术应用 中最为关键的步骤和难点问题，一直以来都是INSAR数据处理技术研究中的焦点问题，吸 引国内外众多学者关注，并提出了很多解决方法。其中，质量引导算法利用干涉像元"质量 地图"作为展开路径引导图，保证实现沿高质量区域到低质量区域的路径积分，能有效减少 低质量区域像元的误差传递效应，是目前适应性较强，精度较高、和最常用的相位展开方法 之一。质量引导算法需要相位展开过程中不断搜索最佳展开路径以保证沿高质量区域到低 质量区域展开缠绕像元，将消耗大量时间，严重降低该算法工作效率。基于优先排队序列的 改进质量引导算法通过量化干涉像元质量地图（或积分路径引导图）为整数，并把量化后 的整数像元质量数作为像元索引指针以加速路径搜索过程，极为有效地降低了搜索最佳展 开路径时所消耗的时间，提高了相位展开算法的效率。但该算法存在如何选择合适的量化 层级数的问题，减小量化层级数，易引起具有大量具有不同质量的干涉像元具有相同的量 化质量值，从而导致相位展开精度下降；而增大量化层级数，将降低相位展开算法效率。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的是现有相位展开方法存在效率低的问题，提供一种基于分层量 化跟踪策略的相位展开方法。
[0004] 为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 基于分层量化跟踪策略的相位展开方法，包括如下步骤：
[0006] 步骤1，利用干涉相位质量图把干涉像元分为不同质量等级，以高质量等级像元到 低质量等级像元顺序展开干涉图；
[0007] 步骤2,建立基于干涉相位质量图作为引导积分路径的路径引导图，对其量化为整 数后引导积分路径；
[0008] 步骤3,引入量化路径引导图策略，把已展开像元的邻接缠绕像元放入排队阵列中 作为待展开像元，并根据排队阵列中待展开像元的量化路径引导值的大小确定展开次序， 在每一展开步骤中展开排队阵列中量化路径引导值最大的待展开像元，并最终完成所有缠 绕像元的相位展开。
[0009] 所述步骤3具体为：
[0010] 步骤3. 1，创建空的优先排对阵列，定义指向量化路径引导值最大的待展开像元的 指针，并将该指针的初始值置为0 ;
[0011] 步骤3. 2,展开干涉图的第1级像元，其它级像元被掩去；
[0012] 步骤3. 2. 1，在干涉图的第1级像元中选择某一非边界上的像元作为起始像元；
[0013] 步骤3. 2. 2,在邻接起始像元的四个缠绕像元中，把属于第1级的缠绕像元标记为 待展开像元，并根据待展开像元的整数的量化路径引导值，分别把上述待展开像元嵌入到 优先排队阵列相应的连接列表的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引 导值的最大者作比较，并保证指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；若邻接起 始像元的四个缠绕像元中没有属于第1级的缠绕像元，则转至步骤3. 3;
[0014] 步骤3. 2. 3,根据指针的值，从优先排队阵列相应的连接列表的顶部获取待展开像 元，且把该待展开像元标为X，并展开此待展开像元；从优先排队阵列相应的连接列表中去 除像元X;
[0015] 步骤3. 2. 4,把邻接已展开像元x的缠绕像元中属于第1级的缠绕像元标记为待展 开像元，并根据待展开像元的整数的量化路径引导值，分别把待展开像元嵌入到优先排队 阵列相应的连接列表的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引导值的最 大者作比较，并保证指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；
[0016] 步骤3. 2. 5,判断优先排队阵列中是否存在待展开像元；若存在待展开像元，则转 步骤3. 2. 3 ;若不存在待展开像元，则转至步骤3. 3 ;
[0017] 步骤3. 3,展开干涉图的第2级像元以及第1级中未展开像元，其它级像元被掩 去；
[0018] 步骤3. 3. 1，把邻接已展开像元的缠绕像元中属于第2级的缠绕像元标记为待展 开像元，并根据待展开像元的整数的量化路径引导值，分别把上述待展开像元嵌入到优先 排队阵列相应的连接列表的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引导值 的最大者作比较，并保证指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；
[0019] 步骤3. 3. 2,根据指针的值，从优先排队阵列相应的连接列表顶部获取待展开像 元，且把该待展开像元标为X，并展开方法展开此待展开像元；从优先排队阵列相应的连接 列表中去除像元X;
[0020] 步骤3. 3. 3,把邻接已展开像元x的属于第1级和第2级的缠绕像元标记为待展开 像元，并根据待展开像元的整数的量化路径引导值，分别把上述待展开像元嵌入到优先排 队阵列相应的连接列表的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引导值的 最大者作比较，并保证始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；
[0021] 步骤3. 3. 4,判断优先排队阵列中是否存在待展开像元；若存在待展开像元，则转 步骤3. 3. 2;若不存在待展开像元，则转至步骤3. 4;
[0022] 以此类推，
[0023] 步骤3.S+1，展开干涉图的第S级像元以及第1级至第S-1级中未展开像元；
[0024] 步骤3.S+1. 1，把邻接已展开像元的缠绕像元标记为待展开像元，并根据待展开像 元的整数的量化路径引导值，分别把上述待展开像元嵌入到优先排队阵列相应的连接列表 的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引导值的最大者作比较，并保证 指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；
[0025] 步骤3.S+1. 2,根据指针的值，从优先排队阵列相应的连接列表顶部获取待展开像 元，且把该待展开像元标为X，并展开此待展开像元；从优先排队阵列相应的连接列表中去 除像元X;
[0026] 步骤3.S+1. 3,把邻接已展开像元x的缠绕像元标记为待展开像元，并根据该待展 开像元的整数的量化路径引导值，分别把上述待展开像元嵌入到优先排队阵列相应的连接 列表的顶部；把指针的值与上述待展开像元的整数的量化路径引导值的最大者作比较，并 保证指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元；
[0027] 步骤3.S+1. 4,判断优先排队阵列中是否存在待展开像元；若存在待展开像元，贝1J 转步骤3.S+1. 2 ;若不存在待展开像元，则相位展开过程结束。
[0028] 步骤3. 2. 2、步骤3. 2. 4、步骤3. 3. 1、步骤3. 3. 3、步骤3.S+1. 1 和步骤3.S+1. 3 中， 保证指针始终指向量化路径引导值最大的待展开像元具体为：若指针的值小于待展开像元 量化路径引导值的最大者，则指针的值改为待展开像元量化路径引导值的最大者；若指针 的值大于待展开像元量化路径引导值的最大者，则指针的值不改变。
[0029] 与现有技术相比，本发明把干涉图质量分层策略与量化路径引导图策略结合起 来，提出一种基于分层量化跟