JP2005140607A - 偏波合成開口レーダ画像処理方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 画像データ取得処理部は、各偏波で取得した2次元画像でありかつ1ピクセル毎に複素数の散乱係数が与えられている偏波複素画像データの読み込みを行う。相関処理部は、この偏波複素画像データのHH画像とHV画像との間及びVH画像とVV画像との間の相関を各ピクセルに対して計算する。分離処理部は、計算した各ピクセルの相関値を基準値に基づき、自然地形とその他の地形に分離判定する。自然地形と判断されたピクセルについて、自然地形用Covariance Matrix分解処理部は自然地形のモデルで特徴量を計算する一方、その他の地形と判断されたピクセルについて、人工地形用Covariance Matrix分解処理部はその他のモデルで特徴量を計算する。土地被覆分類処理部は、これら計算された両方の特徴量から土地被覆状況の分類を行う。
【選択図】図1
Description
(1) 散乱行列の三成分分解
(2) 偏波エントロピー(Polarimetric Entropy)
(3) 三成分散乱モデル分解(Three-component scattering model)
等が知られている(非特許文献1〜3参照)。これらの手法から得られた特徴をもとに、最尤法などの教師付き分類、ISODATAなどの教師無し分類を行い、土地被覆状況を推定する。
表面散乱は、図2(A)に示すように、海域、農地、低植生域における一次Bragg散乱過程である。森林領域に関しては、主に葉の表面からの散乱を表している。その散乱マトリクス及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
2回反射散乱は、図2(B)に示すように、地表面を入射して樹幹に反射する、またはその逆の散乱過程である。その散乱マトリクス及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。但し、αに関わるパラメータRpqはフレネルの反射係数を表し、pは偏波(v:垂直偏波, h:水平偏波)、qは反射する場所(g:地表面, t:樹幹)を表す。また、γpは偏波による位相の変化、減衰を表す。
体積散乱は、図2(C)に示すように、ランダムに傾いたワイヤーが合成された散乱過程である。主にHV偏波に起因している。そのCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
以上から、三つのモデルに対する未知パラメータを求めることができる。そして、求まったパラメータから分類に利用する特徴量を算出する。特徴量とは、各偏波間の受信電力<SHHSHH*>,<SHVSHV*>, <SVHSVH*>,<SVVSVV*>の合計Pに対する表面散乱、2回反射散乱、体積散乱などの電力寄与Ps,Pd,Pvである。各偏波の電力の合計P、表面散乱、2回反射散乱、体積散乱などの電力寄与Ps,Pv, Pdは、以下のように与えられる。
(2)この地形では<SHHSHV*>, <SVHSVV*>=0の条件は成り立たない。しかし、実施例2の表面散乱と2回反射散乱の各モデルではクロス偏波成分はゼロとなるため、<SHHSHV*>, <SVHSVV*>=0となる。一方で、非特許文献4においてビルディングなどの人工構造物において、2回反射散乱からクロス偏波成分が発生することが示されている。そこで、2回反射散乱モデルにおいてクロス偏波成分の発生を考慮できるように拡張する。これにより、拡張した2回反射散乱から<SHHSHV*>, <SVHSVV*>≠0の条件を満たせる。また、単一のワイヤー散乱モデルにおいても、<SHHSHV*>, <SVHSVV*>≠0の条件を満たせる。実際の計算では、上記のモデルを、以下のようにモデル化する。
表面散乱モデルの散乱マトリクス及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
2回反射散乱モデルの散乱マトリクス及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
改良した2回反射散乱モデルの散乱マトリクス及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
ワイヤー散乱モデルの散乱マトリクス(非特許文献5参照)及びCovariance Matrixの各要素は、以下のように表すことができる。
2 HH画像とHV画像、VH画像とVV画像との相関処理部
3 人工地形と自然地形の分離処理部
4 自然地形用Covariance Matrix分解処理部
5 人工地形用Covariance Matrix分解処理部
6 土地被覆分類処理部
Claims (2)
- 各偏波で取得した2次元画像でありかつ1ピクセル毎に複素数の散乱係数が与えられている偏波複素画像データの読み込みを行ない、
前記読み込んだ偏波複素画像データの水平偏波で送受信したHH画像と垂直偏波で送信/水平偏波で受信したHV画像との間及び水平偏波で送信/垂直偏波で受信したVH画像と垂直偏波で送受信したVV画像との間の相関を各ピクセルに対して計算し、
上記計算した各ピクセルの相関値を基準値に基づき、自然地形とその他の地形に分離判定し、
自然地形と判断されたピクセルについて自然地形のモデルで特徴量を計算し、かつ、その他の地形と判断されたピクセルについてその他のモデルで特徴量を計算し、
前記計算された両方の特徴量から土地被覆状況の分類を行なう、
ことから成る偏波合成開口レーダ画像処理方法。 - 各偏波で取得した2次元画像でありかつ1ピクセル毎に複素数の散乱係数が与えられている偏波複素画像データの読み込みを行う画像データ取得処理部と、
前記読み込んだ偏波複素画像データの水平偏波で送受信したHH画像と垂直偏波で送信/水平偏波で受信したHV画像との間及び水平偏波で送信/垂直偏波で受信したVH画像と垂直偏波で送受信したVV画像との間の相関を各ピクセルに対して計算する相関処理部と、
上記計算した各ピクセルの相関値を基準値に基づき、自然地形とその他の地形に分離判定する分離処理部と、
自然地形と判断されたピクセルについて自然地形のモデルで特徴量を計算する自然地形用散乱マトリクス分解処理部と、
その他の地形と判断されたピクセルについてその他のモデルで特徴量を計算する人工地形用散乱マトリクス分解処理部と、
前記計算された両方の特徴量から土地被覆状況の分類を行う土地被覆分類処理部と、
から成る偏波合成開口レーダ画像処理装置。
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008232626A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nec Corp | ポラリメトリsar画像処理方法、ポラリメトリsar装置および画像処理装置 |
JP2009210332A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 目標識別装置 |
JPWO2008016153A1 (ja) * | 2006-08-03 | 2009-12-24 | 株式会社パスコ | 災害対策支援方法 |
JP2010197336A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Mitsubishi Space Software Kk | 人工物検出装置及び人工物検出方法及び人工物検出プログラム |
JP2010223731A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Space Software Kk | 特定装置、特定プログラム及び特定方法 |
JP2010230462A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Nec Corp | ポラリメトリsar装置及びポラリメトリsarデータを用いる目標物同定方法 |
CN101498789B (zh) * | 2009-02-25 | 2011-10-12 | 中国测绘科学研究院 | 一种基于全极化合成孔径雷达的地物目标分类方法和装置 |
CN103675818A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量方法及系统 |
JP2014228400A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 | 水位計測装置、水位計測プログラム、水位計測方法およびレーダ観測方法 |
CN105005796A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于层次分析的星载sar图像舰船目标分类方法 |
JP2018512558A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-05-17 | ユーティリス イスラエル リミテッド | 地下水の検出システムおよび方法 |
JP2018124145A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社パスコ | 電波環境調査システム、電波環境調査方法、及びプログラム |
US10884128B2 (en) | 2015-03-24 | 2021-01-05 | Utilis Israel Ltd. | System and method of underground water detection |
CN112630741A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 江西师范大学 | 一种全极化合成孔径雷达图像目标补偿peoc方法 |
CN113933839A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 中国人民解放军国防科技大学 | 雷达的极化相关方向图解译方法、装置、系统和介质 |
CN115166741A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-11 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种基于简化模型的双相位中心极化层析分解方法 |
CN115372970A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 | 一种山区丘陵区作物sar遥感提取方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107657262B (zh) * | 2016-12-30 | 2019-03-15 | 中科星图股份有限公司 | 一种计算机自动分类精度评价方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001188084A (ja) * | 1999-09-23 | 2001-07-10 | Astrium Ltd | 宇宙機器搭載用レーダ |
JP2003085532A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Communication Research Laboratory | Sar画像を利用した土地利用分類処理方法 |
JP2004184184A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ画像処理装置 |
JP2004219292A (ja) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | レーダ装置 |
-
2003
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001188084A (ja) * | 1999-09-23 | 2001-07-10 | Astrium Ltd | 宇宙機器搭載用レーダ |
JP2003085532A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Communication Research Laboratory | Sar画像を利用した土地利用分類処理方法 |
JP2004184184A (ja) * | 2002-12-02 | 2004-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | レーダ画像処理装置 |
JP2004219292A (ja) * | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Japan Resources Observation System Organization | レーダ装置 |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008016153A1 (ja) * | 2006-08-03 | 2009-12-24 | 株式会社パスコ | 災害対策支援方法 |
JP2008232626A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Nec Corp | ポラリメトリsar画像処理方法、ポラリメトリsar装置および画像処理装置 |
JP2009210332A (ja) * | 2008-03-03 | 2009-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 目標識別装置 |
CN101498789B (zh) * | 2009-02-25 | 2011-10-12 | 中国测绘科学研究院 | 一种基于全极化合成孔径雷达的地物目标分类方法和装置 |
JP2010197336A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-09 | Mitsubishi Space Software Kk | 人工物検出装置及び人工物検出方法及び人工物検出プログラム |
JP2010223731A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Mitsubishi Space Software Kk | 特定装置、特定プログラム及び特定方法 |
JP2010230462A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Nec Corp | ポラリメトリsar装置及びポラリメトリsarデータを用いる目標物同定方法 |
JP2014228400A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 | 水位計測装置、水位計測プログラム、水位計測方法およびレーダ観測方法 |
CN103675818A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 极化合成孔径雷达数据地物三维距离度量方法及系统 |
JP2018512558A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-05-17 | ユーティリス イスラエル リミテッド | 地下水の検出システムおよび方法 |
US10884128B2 (en) | 2015-03-24 | 2021-01-05 | Utilis Israel Ltd. | System and method of underground water detection |
CN105005796B (zh) * | 2015-08-10 | 2018-03-30 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于层次分析的星载sar图像舰船目标分类方法 |
CN105005796A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-28 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 基于层次分析的星载sar图像舰船目标分类方法 |
JP2018124145A (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 株式会社パスコ | 電波環境調査システム、電波環境調査方法、及びプログラム |
CN112630741A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-09 | 江西师范大学 | 一种全极化合成孔径雷达图像目标补偿peoc方法 |
CN112630741B (zh) * | 2020-12-11 | 2023-04-14 | 江西师范大学 | 一种全极化合成孔径雷达图像目标补偿peoc方法 |
CN113933839A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 中国人民解放军国防科技大学 | 雷达的极化相关方向图解译方法、装置、系统和介质 |
CN113933839B (zh) * | 2021-10-14 | 2024-05-28 | 中国人民解放军国防科技大学 | 雷达的极化相关方向图解译方法、装置、系统和介质 |
CN115372970A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-22 | 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 | 一种山区丘陵区作物sar遥感提取方法 |
CN115166741A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-11 | 中国科学院空天信息创新研究院 | 一种基于简化模型的双相位中心极化层析分解方法 |
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