基于分布目标的全极化SAR隔离度评价方法与流程

技术特征：

1.一种基于分布目标的全极化SAR隔离度评价方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1、选取地物，将所选地物的实测散射矩阵即需要进行评估的数据M分块，得到N个大小相同的数据块M_N；

步骤2、对所述数据块M_N反向加入串扰δ，并计算在不同δ下同极化通道HH和VV与交叉极化通道HV和VH之间的相关系数ρ_HHHV、ρ_HHVH、ρ_VVHV、ρ_VVVH，其中H为水平极化，V为垂直极化；

步骤3、针对各个数据块M_N，统计使其相关系数ρ_HHHV、ρ_HHVH、ρ_VVHV、ρ_VVVH达到最小时所加入的串扰值；

步骤4、将步骤3得到的4N个串扰值进行统计平均，得到串扰估计值并取负，得到极化通道隔离度。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤1中，对所选地物的实测散射矩阵M，距离向和方位向的分块大小均选取80～100个像素点，分块后得到N个数据块M_N。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤2中采取如下公式向数据块M_N反向加入串扰δ：

$\begin{array}{c}{M}_N^{\′}=R^{-1}{M}_N{R}^{-1}\\ =\frac{1}{(1-{\mathrm{\δ}}^2)}\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\δ}\\ -\mathrm{\δ}& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{M}_{HH}& M_{HV}\\ M_{VH}& M_{VV}\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}1& -\mathrm{\δ}\\ -\mathrm{\δ}& 1\end{array}\right]\end{array}$

其中，R为失真矩阵，M′_N为反向加入串扰δ后的散射矩阵。

4.根据权利要求3所述的评价方法，其特征在于，在区间[-0.17，0.17]内改变δ的大小，计算在不同δ下同极化通道和交叉极化通道间的相关系数ρ_HHHV、ρ_HHVH、ρ_VVHV、ρ_VVVH：

${\mathrm{\ρ}}_{pprs}=\frac{|\<M_{pp}^{\′}{M}_{rs}^{\′*}\>|}{\sqrt{\<|M_{pp}^{\′}{|}^2\>\<|M_{rs}^{\′}{|}^2\>}}$

其中，M′_pp为散射矩阵M′_N中的同极化分量M′_HH、M′_VV，M′_rs为散射矩阵M′_N中的交叉极化分量M′_HV、M′_VH，*表示数据的共轭。

5.根据权利要求4所述的评价方法，其特征在于，得到ρ_HHHV、ρ_HHVH、ρ_VVHV、ρ_VVVH随着δ变化的四条曲线，找到每条曲线的最小值点所对应的δ值，记为δ_w，1、δ_w，2、δ_w，3、δ_w，4，其中w为1至N的整数。

6.根据权利要求5所述的评价方法，其特征在于，计算得到串扰估计值：

${\mathrm{\δ}}_{value\_dB}=20log10\{2*|\frac{1}{4}(\frac{1}{N}\underset{w=1}{\overset{w=N}{\Σ}}{\mathrm{\δ}}_{w,1}+\frac{1}{N}\underset{w=1}{\overset{w=N}{\Σ}}{\mathrm{\δ}}_{w,2}+\frac{1}{N}\underset{w=1}{\overset{w=N}{\Σ}}{\mathrm{\δ}}_{w,3}+\frac{1}{N}\underset{w=1}{\overset{w=N}{\Σ}}{\mathrm{\δ}}_{w,4})\left|\right\},$

求得隔离度：

隔离度＝(-1)×δ_{value_dB}。

7.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，在所述步骤1中所述选取地物包括以下步骤：

步骤01、选择区域，将所选区域的无串扰全极化数据或隔离度在35dB以上的已定标全极化数据分块，得到T个大小相同的数据块S_T，T大于等于1；

步骤02、对所述数据块S_T计算协方差矩阵C：

$\begin{array}{c}C=\<S_T{S_T}^H\>\\ =\left[\begin{array}{cccc}\<|S_{HH}{|}^2\>& \<S_{HH}{S}_{HV}^{*}\>& \<S_{HH}{S}_{VH}^{*}\>& \<S_{HH}{S}_{VV}^{*}\>\\ \<S_{HV}{S}_{HH}^{*}\>& \<|S_{HV}{|}^2\>& \<S_{HV}{S}_{VH}^{*}\>& \<S_{HV}{S}_{VV}^{*}\>\\ \<S_{VH}{S}_{HH}^{*}\>& \<S_{VH}{S}_{HV}^{*}\>& \<|S_{VH}{|}^2\>& \<S_{VH}{S}_{VV}^{*}\>\\ \<S_{VV}{S}_{HH}^{*}\>& \<S_{VV}{S}_{HV}^{*}\>& \<S_{VV}{S}_{VH}^{*}\>& \<|S_{VV}{|}^2\>\end{array}\right]\end{array}$

其中，S_lk中1表示接收的极化方式，k表示发射的极化方式，*表示数据的共轭，<·>表示区域内求平均；

步骤03、对所述数据块S_T，根据协方差矩阵C，求出以下四个参数：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\&theta;}}_{t,1}=\frac{x_1{\mathrm{\&gamma;}}_1+y_1(n+q)}{{\mathrm{\&gamma;}}_1^2+{(n+q)}^2}\\ {\mathrm{\&theta;}}_{t,2}=\frac{x_2{\mathrm{\&gamma;}}_2+y_2(n-q)}{{\mathrm{\&gamma;}}_2^2+{(n-q)}^2}\\ {\mathrm{\&theta;}}_{t,3}=\frac{x_3{\mathrm{\&gamma;}}_3+y_3(-n+q)}{{\mathrm{\&gamma;}}_3^2+{(-n+q)}^2}\\ {\mathrm{\&theta;}}_{t,4}=\frac{x_4{\mathrm{\&gamma;}}_4+y_4(-n-q)}{{\mathrm{\&gamma;}}_4^2+{(-n-q)}^2}\end{array}\right.$

其中，

C(2，1)＝x₁+iy₁，C(3，1)＝x₂+iy₂，C(2，4)＝x₃+iy₃，

C(3，4)＝x₄+iy₄，C(4，1)＝m+in，C(2，3)＝p+iq，γ₁＝m+C(1，1)+C(2，2)+p，γ₂＝m+C(1，1)+C(3，3)+p，γ₃＝m+C(2，2)+C(4，4)+p，γ₄＝m+C(3，3)+C(4，4)+p，

C(x，y)表示协方差矩阵C中第x行第y列的值，i为虚数单位；

步骤04、计算出衡量所选区域能否进行隔离度评价的参数θ_min：

${\mathrm{\&theta;}}_{min}=\frac{1}{4}(\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{t=T}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&theta;}}_{t,1}+\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{t=T}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&theta;}}_{t,2}+\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{t=T}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&theta;}}_{t,3}+\frac{1}{T}\underset{t=1}{\overset{t=T}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&theta;}}_{t,4}),$

其中t为1至T的整数；

步骤05、判断所选区域能否作为隔离度评价的地物：如果|θ_min|≤0.002，则满足条件，所选区域能作为隔离度评价的地物，否则该区域不能作为隔离度评价的地物。

8.根据权利要求7所述的评价方法，其特征在于，步骤01中，所述无串扰全极化数据或隔离度在35dB以上的已定标全极化数据，在距离向和方位向的分块大小均选取80～100个像素点，得到T个大小相同的数据块S_T。

9.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述地物为成片的林木植被覆盖区。