Un algorithme dynamique de sélection de pixels homogènes intégrant la croissance régionale

LI Jian ,  

FAN Hongdong ,  

TIAN Zeming ,  

WANG Jun ,  

摘要

La sélection de pixels homogènes est une étape clé du radar interférométrique à ouverture synthétique pour diffuseurs distribués (Distributed Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar, DS-InSAR), influençant directement la précision et la fiabilité de l’optimisation de phase ultérieure. En raison des limites des algorithmes existants de sélection de pixels homogènes concernant le faible nombre d’images et l’équilibre entre les erreurs de type I et II, une méthode de sélection dynamique d’échantillons homogènes intégrant la croissance régionale (Dynamic Center Growing Selector, DCGS) a été proposée. Cette méthode sélectionne d’abord un ensemble initial de points locaux homogènes selon un test du rapport de vraisemblance, puis met à jour dynamiquement les pixels de référence de l’intérieur vers l’extérieur selon le concept de croissance régionale, et enfin utilise le test Gamma pour déterminer l’appartenance des pixels homogènes. D’après des simulations de Monte Carlo, l’algorithme DCGS présente une moyenne de l’écart-type (STD) de 0,014 sous six conditions d’échantillonnage, ce qui représente une amélioration de 68,4%, 63,2%, 67,9% et 10,7% respectivement par rapport au test du rapport de vraisemblance généralisé (GLRT), au test de Kolmogorov-Smirnov (KS), au test Baumgartner-Weiss-Schindler (BWS) et à l’algorithme Hypothesis Test of Confidence Interval (HTCI). Une validation expérimentale réelle a été réalisée à l’aide d’images Sentinel-1 dans la région de Xiong’an, province du Hebei, les résultats montrent que l’algorithme DCGS obtient les valeurs les plus faibles pour la somme des différences de phase (PSD), l’écart-type de phase (SPD) ainsi que le nombre de points de résidus (RPN); comparé à l’algorithme HTCI, il améliore les performances de 2,6%, 8,9% et 18,4% respectivement; il surpasse les tests BWS et HTCI en termes de suppression du bruit, de maintien de la résolution et de robustesse aux variations d’échantillons.

关键词

Cibles distribuées;DS-InSAR;Sélection de pixels homogènes;Croissance régionale;Test d’hypothèse non paramétrique;Surveillance des déformations

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