一种改进的极化SAR图像四成分分解方法

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1、第9卷第2期信息与电子工程Vo1．9，No．22011年4月INFORMATIONANDELECTRONICENGINEERINGApr．，2011文章编号：1672-2892(2011)02-0127-06一种改进的极化SAR图像四成分分解方法1112殷君君，安文韬，杨健，张新征(1.清华大学电子工程系，北京100084；2.目标与环境电磁散射辐射国防科技重点实验室，北京100854)摘要：目标分解是极化合成孔径雷达(SAR)应用的重要基础，其中四成分分解算法在对城市等复杂地物的分析中有很好的应用。原四成分分解得到的体散射分量通常较

2、大，这是由于所应用的体散射模型不能完全描述实际复杂地物的随机散射过程造成的。为了更好分析地物的实际物理散射特性，结合新的体散射模型，提出了一种改进的全极化SAR图像四成分分解算法。对目标散射相干矩阵进行定向角旋转，利用新的体散射模型对目标矩阵进行分解，在分解过程中加入功率限制以防止分解中负功率的出现。最后对NASA/JPL实验室AIRSAR-L波段的旧金山数据，以及ALOS/PALSAR的北京地区极化数据进行了分析，实验结果验证了该方法的有效性。关键词：四成分分解；合成孔径雷达；去定向角；体散射模型；雷达极化中图分类号：TN958文献

3、标识码：AAmodifiedfour-componentmodel-basedscatteringdecompositionmethodofpolarimetricSARimages1112YINJun-jun，ANWen-tao，YANGJian，ZHANGXin-zheng(1.DepartmentofElectronicEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2.NationalElectromagneticScatteringLaboratory，Beijing10

4、0854，China)Abstract：TargetdecompositionisakeypointforpolarimetricSyntheticApertureRadar(SAR)’sapplications，wherethefour-componentdecompositionhasbeensuccessfullyappliedtotheanalysisofurbanareasandsomeothercomplexareas.However，thedecomposedvolumescatteringcomponentisrela

5、tivelylargewhenthefour-componentdecompositionisapplied.Itiscausedbythevolumescatteringmodelwhichisnotgoodforcharacterizingtotallyrandomscatters.Inordertoaccommodatethetargets’realphysicalscatteringcharacteristics，amodifiedfour-componentdecompositionbasedonanewvolumescat

6、teringmodelisproposedinthispaper.First，thedeorientationprocessisappliedtothecoherencymatrix.Then，withthenewvolumescatteringmodel，amodifieddecompositionalgorithmisproposedwithapowerconstraintforavoidingtheemergenceofnegativepowers.Finally，theNASA/JPLAIRSARL-bandpolarimet

7、ricdataofSanFranciscoandtheALOS/PALSARpolarimetricdataacquiredoverBeijingareaareusedforanalysis；theexperimentalresultsdemonstratetheeffectivenessoftheproposedalgorithm.Keywords：four-componentdecomposition；SyntheticApertureRadar；deorientationtheory；thevolumescatteringmod

8、el；radarpolarimetry合成孔径雷达(SAR)是遥感图像应用的重要组成部分。在极化合成孔径雷达(PolSAR)的各类应用中，目标分[1]解可以更好地帮助人们分析和理解各类地物的实际物理散射机制。目标分解的方