1. 一种基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,对SAR图像进行同质区域分割;S2,进行同质区域的联合稀疏恢复,计算同质区域所有像素斜高估计值;S3,进行几何坐标变换,将斜高向转换为实际空间的高度向,得到三维成像结果;所述步骤S1中对SAR图像进行同质区域分割的步骤为:S101,在SAR图像上均匀初始化尺寸为 像素的 个网格聚类中心,将聚类中心以元素 的形式存入优先级队列 ,其中 、 为大于1的整数, 为空间位置, 为切片的强度向量, 为边缘强度信息,元素 的第四列为 , 表示第 个待处理像素点到第 个聚类中心的相似度,初始化聚类中心的 为0,初始化与SAR图像尺寸相同的标签图;S102,计算聚类中心四邻域像素到所述聚类中心自身的相似度,并以元素 的形式推入优先级队列 ,每一次向优先级队列 中推入一个元素,更新一次排序,使优先级队列 中元素保持从大到小的顺序,推出优先级队列 的顶端元素 ,所述顶端元素 为与所述聚类中心相似度最大的像素,将所述聚类中心的标签赋给顶端元素 对应的像素,用顶端元素 的空间位置 和切片强度向量 更新所述聚类中心的空间位置和切片强度;S103,依次计算顶端元素 的四邻域像素点到聚类中心的相似度,创建相应的元素 ,若所述顶端元素 的四邻域像素点已被标记,则已被标记的像素点所创建的元素不推入优先级队列 ,只将未标记的像素点创建的元素推入优先级队列 ,每一次向优先级队列 中推入一个元素,更新一次排序,使优先级队列 中元素保持从大到小的顺序,推出优先级队列 的顶端元素 ,将所述聚类中心的标签赋给顶端元素 对应的像素,用顶端元素 的空间位置 和切片强度向量 更新所述聚类中心的空间位置和切片强度;S104,若所有的像素点均被标记,并且优先级队列 为空,输出同质区域聚类标签图,否则返回步骤S103;所述相似度按照以下公式计算: ,其中, 为第 个待处理像素点到第 个聚类中心的相似度, 为第 个待处理像素点到第 个聚类中心的空间相似度, 为第 个待处理像素点到第 个聚类中心的像素强度相似度, 为第 个待处理像素点的边缘强度, 、 为加权系数;所述空间相似度 按照以下公式计算: ,其中,欧氏距离 , 、 为第 像素点的坐标, 、 为第 个聚类中心的坐标;所述像素强度相似度 按照以下公式计算: ,其中, 是像素强度比值, , 为待处理像素切片的强度, 为聚类中心切片的强度, 是 的概率密度函数, 表示切片所包含的像素点个数, 为标准高斯核函数, m 表示切片所包含的像素点的序号, ;所述概率密度函数 按照以下公式计算: ,其中, 为gamma分布函数, 为成像视数。
2. 根据权利要求1所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,所述加权系数 的取值范围为[2, 6],加权系数 的取值范围为[0.3, 0.7]。
3. 根据权利要求1所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,所述 的取值为5或7。
4. 根据权利要求1所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,所述步骤S2中进行同质区域的联合稀疏恢复,计算同质区域所有像素斜高估计值的步骤为:S201,初始化斜高估计值 , ,稀疏集 ,残差 ,其中, 为观测信号向量, , 为同质区域内部的第 个像素的观测信号, , 为同质区域内部的像素个数, ,N为相干观测的个数;S202,构建同质区域内的观测矩阵 ,计算观测矩阵 与观测信号向量 的相关性向量 ,其中, 为同质区域内的第 个像素的观测矩阵, , 为第 个相干观测的等效空间频率, , 为第 个预先划分的高程位置, 为高程向上划分的网格数量;S203,根据相关性向量 主峰数确定同质区域的叠掩数 ;设置 k =1;S204,计算观测矩阵 与残差 的相关性向量 ;S205,由相关性向量 的第 一 主峰确定约束中心;S206,在约束中心的 范围内搜索每个像素的极大值 ;S207,将极大值 对应的观测矩阵 中的原子纳入同质区域重构稀疏基 , ,其中, ;S208,计算该稀疏基下的斜高估计值 , ,其中, , 为共轭转置;S209,计算该稀疏基下的残差 , ,其中, ;S210, ;S211,若 则结束并输出 ,否则返回步骤S204。
5. 根据权利要求4所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,所述步骤S202中所述计算观测矩阵 与观测信号向量 的相关性向量 的步骤为:S2021,计算同质区域内部每个高程位置与观测信号的相关性 , ,其中, 为同质区域内部第 个像素在 高程位置与观测信号 的相关性;S2022,将不同像素同一高度位置的相关性进行非相干叠加,拟合整个同质区域的相关性向量 , ;所述步骤S204中所述计算观测矩阵 与残差 的相关性向量 的步骤为:S2041,计算同质区域内部每个高程位置与残差 的相关性 , ,其中, 为同质区域内部第 个像素在 高程位置与残差 的相关性;S2042,将不同像素同一高度位置的相关性进行非相干叠加,拟合整个同质区域的相关性向量 , 。
6. 根据权利要求4所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法,其特征在于,步骤S206中所述约束中心的 范围计算方法为: ,其中, 为同质区域网格长度, 为下视角, 为距离向像素尺寸。
7. 一种基于同质区域联合的层析SAR 三维成像装置,包括非易失性存储器和一个或多个处理器,所述非易失性存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,用于实现如权利要求1-6中任一项所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法。
8. 一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1-6中任一项所述的基于同质区域联合的层析SAR 三维成像方法。