本發(fā)明屬于微波太赫茲遙感，具體涉及一種微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法。

背景技術(shù)：

1、微波遙感是一種極為重要的遙感技術(shù)，它所具有的全天候工作能力，相對(duì)于可見光與熱紅外遙感較少受雨云等的影響。微波遙感還具有較深的穿透能力，能夠穿透植被、土壤等物體表面。與可見光和紅外輻射不同，微波一方面可以很好地穿透云雨大氣，另一方面云雨大氣也會(huì)通過(guò)吸收、發(fā)射和散射作用對(duì)微波輻射的傳輸產(chǎn)生影響。這種影響與大氣的熱力結(jié)構(gòu)和微物理特性有關(guān)。因此，我們可以通過(guò)微波探測(cè)反演云雨大氣內(nèi)部的熱力結(jié)構(gòu)和微物理特性參數(shù)。這些微波遙感所獨(dú)有的特性與可見光與紅外遙感形成互補(bǔ)，有著重大的經(jīng)濟(jì)和軍事意義。

2、然而在進(jìn)行相關(guān)的物理參數(shù)的反演時(shí)往往需要多個(gè)頻段的亮溫?cái)?shù)據(jù)，此時(shí)就需要考慮如何將空間分辨率盡量統(tǒng)一。然而，不同頻率通道的空間分辨率不同，如果不將多個(gè)頻率通道的數(shù)據(jù)變?yōu)榻y(tǒng)一的空間分辨率會(huì)導(dǎo)致較大的反演誤差。常用的做法可將高空間分辨率數(shù)據(jù)降低來(lái)匹配低頻率通道的分辨率或者將低頻率通道數(shù)據(jù)進(jìn)行重建。前者導(dǎo)致小尺度信息的平滑，因此為了提高后續(xù)反演的精度，需要著重于將低頻段的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像復(fù)原。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于加權(quán)引導(dǎo)濾波(weighted?guidedimage?filter,wgif)的微波遙感數(shù)據(jù)分辨率匹配方法，對(duì)不同通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行空間分辨率匹配，能夠有效地提高低頻數(shù)據(jù)的分辨率。

2、本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

3、一種微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，其基于如下的微波輻射計(jì)退化方式：

4、m＝hf+n

5、其中f為真實(shí)亮溫?cái)?shù)據(jù)，h為根據(jù)天線方向圖計(jì)算的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，m為天線的亮溫?cái)?shù)據(jù)，n為由于接收機(jī)靈敏度導(dǎo)致的數(shù)據(jù)噪聲。

6、其主要包括以下步驟：

7、步驟一：基于全變分正則化反卷積模塊對(duì)原始數(shù)據(jù)添加全變分正則化項(xiàng)，進(jìn)行反卷積求解，得到初步分辨率增強(qiáng)數(shù)據(jù)；

8、步驟二：應(yīng)用加權(quán)引導(dǎo)濾波算法將數(shù)據(jù)分辨率匹配至高頻數(shù)據(jù)。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

10、本發(fā)明與現(xiàn)有的空間分辨率增強(qiáng)算法相比，本發(fā)明所提出的分辨率匹配不僅僅提高低頻數(shù)據(jù)分辨率，還將不同通道數(shù)據(jù)分辨率進(jìn)行匹配，有利于后續(xù)降雪、降雨等氣象反演。

技術(shù)特征：

1.一種微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，其特征在于：步驟s1中，對(duì)微波輻射計(jì)得到的退化數(shù)據(jù)添加全變分正則化項(xiàng)，進(jìn)行反卷積求解，基于全變分正則化項(xiàng)的最優(yōu)化問(wèn)題為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，其特征在于：步驟s2中，對(duì)步驟s1得到的初步分辨率增強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用加權(quán)引導(dǎo)濾波進(jìn)行分辨率匹配，通過(guò)考慮引導(dǎo)數(shù)據(jù)i和輸入數(shù)據(jù)p的約束來(lái)估計(jì)輸出數(shù)據(jù)q，基于此，將輸出數(shù)據(jù)定義為與引導(dǎo)數(shù)據(jù)相關(guān)的線性模型，其中第i個(gè)像素可表示為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，其特征在于：步驟s2中，利用引導(dǎo)圖像中每個(gè)像素的局部方差來(lái)計(jì)算邊緣感知權(quán)重ψi(k)，表示為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種微波太赫茲輻射計(jì)空間分辨率匹配方法，包括以下步驟：步驟一：基于全變分正則化反卷積模塊對(duì)原始數(shù)據(jù)添加全變分正則化項(xiàng)，進(jìn)行反卷積求解，得到初步分辨率增強(qiáng)數(shù)據(jù)；步驟二：應(yīng)用加權(quán)引導(dǎo)濾波算法將數(shù)據(jù)分辨率匹配至高頻數(shù)據(jù)。本發(fā)明與現(xiàn)有的空間分辨率增強(qiáng)算法相比，本發(fā)明所提出的分辨率匹配不僅僅提高低頻數(shù)據(jù)分辨率，還將不同通道數(shù)據(jù)分辨率進(jìn)行匹配，有利于后續(xù)降雪、降雨等氣象反演。

技術(shù)研發(fā)人員：胡偉東,檀楨,張凱旗,蔣環(huán)宇,閆俁西,喬石,姜涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21