Алгоритмы выделения и совмещения устойчивых отражателей на спутниковых снимках
Адуенко А.А., Василейский А.С., Карелов А.И., Рейер И.А., Рудаков К.В., Стрижов В.В.

Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук, Москва, Россия,
Московский физико-технический институт, Москва, Россия,
ОАО «НИИАС» (Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте), Москва, Россия,
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет) (СГАУ), Самара, Россия

Аннотация:
Для решения задачи выделения малых (со скоростями до единиц сантиметров в год и менее) движений земной поверхности с помощью методов SAR-интерферометрии необходимо выделить некоторое множество участков земной поверхности, которые остаются когерентными на радиолокационных снимках в течение длительного времени. Такие участки и соответствующие им точки на снимках называются устойчивыми отражателями. В данной работе рассмотрены два метода выделения устойчивых отражателей. Рассматриваемые методы сравниваются по количеству выделяемых точек и по их средней временной когерентности. Рассматриваемые алгоритмы проиллюстрированы на примере обработки набора из 35 радиолокационных снимков.

Ключевые слова :
SAR-интерферометрия, устойчивые отражатели, совмещение SAR-снимков, детектор Харриса, карта когерентности.

Цитирование:
Адуенко, А.А. Алгоритмы выделения и совмещения устойчивых отражателей на спутниковых снимках / А.А. Адуенко, А.С. Василейский, А.И. Карелов, И.А. Рейер, К.В. Ру­да­ков, В.В. Стрижов // Компьютерная оптика. – 2015. – Т. 39, № 4. – С. 622-630. – DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-622-630.

Литература:

  1. Василейский, А.С. Алгоритм выделения устойчивых отражателей на спутниковых радиолокационных снимках земной поверхности / А.С. Василейский, Е.А. Кара­цуба, А.И. Карелов, М.П. Кузнецов, И.А. Рейер // Машинное обучение и анализ данных. – 2012. – Т. 1, № 4. – С. 473-484.
  2. Василейский, А.С. Обнаружение движения устойчивых отражателей по серии спутниковых радиолокационных снимков земной поверхности / А.С. Василей­ский, Е.А. Карацуба, А.И. Карелов, М.П. Кузнецов, И.А. Рейер // Машинное обучение и анализ данных. –2013. – Т. 1, № 5. – С. 489-504.
  3. Хашин, С.И. Динамическая сегментация последовательности кадров / С.И. Хашин // Машинное обучение и анализ данных. – 2013. – Т. 1, № 6. – С. 787-795.
  4. Harris, C. A combined corner and edge detector / C. Har­ris, M. Stephens // Alvey Vision Conference. – 1988. – Vol. 15. – P. 147-151.
  5. Lowe, D. Distinctive image features from scale invariant keypoints / D. Lowe // IJCV. – 2004. – Vol. 60(2). – P. 91-110.
  6. Muja, M. Fast Approximate Nearest Neighbors with Automatic Algorithm Configuration / M. Muja, D.G. Lowe // International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP'09). – 2009. – P. 331-340.
  7. Ferretti, A. Permanent scatterers in SAR interferometry / A. Ferretti, C. Prati, F. Rocca // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2001. – Vol. 39(1). – P. 8-20.
  8. Ferretti, A. Nonlinear subsidence rate estimation using permanent scatterers in differential SAR interferometry / A. Ferretti, C. Prati, F. Rocca // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. – 2000. – Vol. 38(5). – P. 2202-2212.
  9. Prati, C. Recent advances on surface ground deformation measurement by means of repeated space-borne SAR observations / C. Prati, A. Ferretti, D. Perissin // Journal of Geodynamics. – 2010. – Vol. 49(3). – P. 161-170.
  10. Hetland, E.A. Multiscale InSAR time series (MInTS) analysis of surface deformation / E.A. Hetland, P. Musé, M. Simons, Y.N. Lin, P.S. Agram, C.J. DiCaprio // Journal of Geophysical Research: Solid Earth (1978–2012). – 2012. – Vol. 117(B2).
  11. Nitti, D.O. On the use of COSMO/SkyMed data and Weather Models for interferometric DEM generation / D.O. Nitti, F. Bovenga, R. Nutricato, F. Intini, M.T. Chi­aradia // European Journal of Remote Sensing. – 2013. – Vol. 46. – P. 250-271.
  12. Bamler, R. Synthetic aperture radar interferometry / R. Bam­ler, P. Hartl // Inverse problems. – 1998. – Vol. 14(4). – P. 1-54.
  13. Balzter, H. Forest canopy height and carbon estimation at Monks Wood National Nature Reserve, UK, using dual-wavelength SAR interferometry / H. Balzter, C.S. Rowland, P. Saich // Remote Sensing of Environment. – 2007. – Vol. 108(3). – P. 224-239.
  14. Digital elevation data [Электронный ресурс] ? URL: http://www.viewfinderpanoramas.org/dem3.html#3dem (дата обращения: 23.01.2014).
  15. Vorontsov, K.V. Computable Combinatorial Overfitting Bounds / K.V. Vorontsov, A.I. Frey, E.A. Sokolov // Machine Learning and Data Analysis. – 2013. – Vol. 1(6). – P. 734-743. – ISSN 2223-3792.
  16. Farr, T.G. The Shuttle Radar Topography Mission / T.G. Farr, P.A. Rosen, E. Caro, R. Crippen, R. Duren, S. Hensley, M. Kobrick, M. Paller, E. Rodriguez, L. Roth, D. Seal, S. Shaffer, J. Shimada, J. Umland, M. Werner, M. Oskin, D. Butbank, D. Alsdorf // Reviews of Geophysics. – 2007. – Vol. 45.
© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20