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第２７ 卷第２期２０ １２年ｊ月数Ｊｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌｏ ｆ Ｄ ａ ｔａＡ ｃ ｑ ｕ ｉｓｉｔｉｏ ｎ ＆ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓｓｉｎ ｇ据采集与处理Ｖ ０ １． ２７ Ｎ ｏ ． ２Ｍ ａ ｒ ． ２０ １２引文章编号： １０ ０ ４ —９ ０ ３７ （ ２０ １２）０ ２—０ １３１—０ ７基于加权联合导向矢量模型的Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ 干涉相位估计李海吴仁彪（ 中国民航大学智能信号与图像处理天津市重点实验室， 天津， ３０ ０ ３０ ０ ）摘要： 基于干涉图的传统干涉相位估计方法， 当由于图像配准误差而导致的干涉图质量较差时， 就难以恢复出准确的真实干涉相位。 本文提出了一种基于加权联合导向矢量模型的Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ 干涉相位估计方法。 该方法构造最优联合观测矢量和加权联合导向矢量， 同时利用相邻像素的相干信息， 并采用波束形成技术， 因此具有自适应图像配准和降低相位噪声的功能， 因而可以在Ｓ Ａ Ｒ 图像配准精度很差（ 可以允许达到一个分辨单元）的条件下准确地估计相应像素间的干涉相位。 仿真及实测数据的处理结果证明了此方法的有效性。关键词： 干涉合成孔径雷达； 干涉相位； 配准误差； 联合导向矢量中图分类号： Ｔ Ｎ ９ ５７文献标识码： ＡＥ ｓｔｉｍ ａ ｔｉｏ ｎ Ｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ Ｓ Ａ ＲＩｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃ Ｐ ｈ ａ ｓｅ Ｂ ａ ｓｅ ｄ ｏ ｎＷ ｅ ｉｇ ｈ ｔ Ｊｏ ｉｎ ｔ Ｓ ｔｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇＶ ｅ ｃ ｔｏ ｒＬ ｉ Ｈ 口ｉ． Ｗ 么Ｒ ｅｎ ｂ ｉａ ｏ（ Ｔ ｉａ ｎ ｉｉｎＫ ｅ ｙＬ ａ ｂ ｆ ｏ ｒ Ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄＳ ｉｇ ｎ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓｓｉｎ ｇ ， Ｃ ｉｖ ｉｌＡ ｖ ｉａ ｔｉｏ ｎＵ ｎ ｉｖ ｅ ｒ ｓｉｔｙｏ ｆＣ ｈ ｉｎ ａ ， Ｔ ｉａ ｎ ｊｉｎ ， ３０ ０ ３０ ０ ， Ｃ ｈ ｉｎ ａ ）Ａ ｂ ｓｔｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｅｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔｉｏ ｎ ａ ｌ ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｓｙ ｎ ｔｈ ｅ ｔｉｃ ａ ｐ ｅ ｒ ｔｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ （ Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ ）ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｐ ｈ ａ ｓｅｅ ｓｔｉｍ ａ ｔｉｏ ｎ ｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ｓ ａ ｒ ｅ ｍ ｏ ｓｔ ｈｂ ａ ｓｅ ｄｏ ｎｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｆ ｉｌｔｅｒｉｎ ｇ ． Ｗ ｈ ｅｎｔｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌｉｔｙｏ ｆ ａ ｎｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｉｓ ｅ ｘ ｔｒ ｅ ｍ ｅ ｌｙ ｐ ｏ ｏ ｒ ｄ ｕ ｅ ｔ ｏ ａｌａ ｒ ｇ ｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｇ ｉｓｔｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ， ｉｔ ｉｓ ｄ ｉｆ ｆ ｉｃｕ ｌｔ ｆ ｏ ｒ ｔｈ ｅ ｓｅｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ｔｒ ｉｅ ｖ ｅ ｔｈ ｅ ｔ ｒ ｕ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ａ ｉｎ ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｐ ｈ ａ ｓｅ ｓ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ， ａｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉｓｐ ｒ ｅ ｓｅ ｎ ｔｅ ｄｔ ｏ ｅ ｓｔｉｍ ａ ｔｅ ｔｈ ｅＩ ｎ Ｓ Ａ Ｒｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｐ ｈ ａ ｓｅｂ ａ ｓｅ ｄｏ ｎ ｔｈ ｅｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆｗ ｅ ｉｇ ｈ ｔｊｏ ｉｎ ｔｓｔｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇｖ ｅ ｃ ｔｏ ｒ ．Ｉｎ ｔｈ ｅｍ ｅ ｔｈ ｏ ｄ ， ｔｈ ｅｏ ｐ ｔｉｍ ａ ｌ ｊｏ ｉｎ ｔｄ ａ ｔａｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒａ ｎ ｄｔｈ ｅｗ ｅ ｉｇ ｈ ｔ ｊｏ ｉｎ ｔｓｔｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓｔ ｒ ｕ ｃ ｔ —ｅ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｎ 。 ｔｈ ｅｂ ｅ ａ ｍ ｆ ｏ ｒ ｍ ｉｎ ｇｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉｑ ｕ ｅｗ ｉｔｈ ｔｈ ｅｓｔｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉｓ ｕ ｓｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｓｔｉｍ ａ ｔｅ ｔｈ ｅＩ ｎ Ｓ Ａ Ｒｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｐ ｈ ａ ｓｅ ． Ｔ ｈ ｅｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄｔａ ｋ ｅ ｓａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔａ ｇ ｅｏ ｆ ｔｈ ｅ ｃ ｏ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅｉｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔｉｏ ｎｏ ｆｎ ｅ ｉｇ ｈ ｂ ｏ ｒ ｉｎ ｇｐ ｉｘ ｅ ｌ ｐ ａ ｉｒ ｓ ｆ ｏ ｒａ ｕ ｔｏ —ｃ ｏ ｒ ｅ ｇ ｉｓｔｅ ｒ ｉｎ ｇＳ Ａ Ｒｉｍ ａ ｇ ｅ ｓ． Ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｅ ｔｉｃ ａ ｌ ａ ｎ ａ ｌｙ ｓｉｓ ａ ｎ ｄｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔｅ ｒｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎｒ ｅ ｓｕ ｌｔｓ ｓｈ ｏ ｗｔｈ ａ ｔ ｔｈ ｅｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎｐ ｒ ｏ ｖ ｉｄ ｅａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｅ ｓｔｉｍ ａ ｔｅ ｏ ｆ ｔｈ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ａ ｉｎ ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃｐ ｈ ａ ｓｅ（ ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ）ｅ ｖ ｅ ｎｉｆ ｔｈ ｅｃ ｏ ｒ ｅ ｇ ｉｓｔｒ ａ ｔｉｏ ｎｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｅ ｓ ｏ ｎ ｅｐ ｉｘ ｅ ｌ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔｉｖ ｅ ｎ ｅ ｓｓ ｏ ｆ ｔｈ ｅｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉｓ ｖ ｅ ｒ ｉｆ ｉｅ ｄ ｂ ｙｓｉｍ ｕ ｌａ ｔｉｏ ｎｄ ａ ｔａ ａ ｎ ｄ ｒｅａ ｌ ｄ ａ ｔａ ．Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ： ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃ Ｓ Ａ Ｒ （ Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ ）； ｉｎ ｔｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｏ ｍ ｅ ｔｒ ｉｃ ｐ ｈ ａ ｓｅ ； ｃ ｏ ｒ ｅ ｇ ｉｓｔｒ ａ ｔｉｏ ｎ ｅｒｒｏ ｒ； ｊｏ ｉｎ ｔｓｔｅ ｅ ｒ ｉｎ ｇｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ闫干涉合成孔径雷达（ Ｉｎ ｔｅｒ ｆ ｅｒ ｏ ｍ ｅｔｒ ｉｃ ｓｙ ｎ ｔｈ ｅ ｔｉｃａ ｐ ｅ ｒ ｔｕ ｒ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ， Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ ）是获取地面数字高程图（ Ｄ Ｅ Ｍ ）的重要遥感技术‘１’ 引。 Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ 技术中的三大关键处理步骤是Ｓ Ａ Ｒ 图像配准、 干涉相位估计（ 干涉相位噪声滤波）和相位展开。 在传统的Ｉｎ Ｓ Ａ Ｒ 处理流程中， 这三大关键步骤是级联进行的。 但是， 当前一级的处理导致信息损失， 后面的处理就无法再把损失掉的信息恢复回来。 例如， 若图像配准的精度较差时， 将使后面的干涉相位估计和相位展开基金项目： 国家自然科学基金（ ６ １０ ７ １１９ ４ ， ６ ０ ７ ３６ ０ ０ ９ ）资助项目； 中国民航大学基金（ ２０ １１ｋ ｙ Ｅ ０ ６ ， Ｚ Ｘ Ｈ ２０ ０ ９ Ｄ ０ １８ ）资助项目。收稿日期： ２０ １ｌ—０ ６—０ １； 修订日期： ２０ １１－ １２一０ １万方数据