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空間分辨率匹配方法。

背景技術：

1、微波遙感是一種極為重要的遙感技術，它所具有的全天候工作能力，相對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通過吸收、發(fā)射和散射作用對微波輻射的傳輸產生影響。這種影響與大氣的熱力結構和微物理特性有關。因此，我們可以通過微波探測反演云雨大氣內部的熱力結構和微物理特性參數(shù)。這些微波遙感所獨有的特性與可見光與紅外遙感形成互補，有著重大的經濟和軍事意義。

2、然而在進行相關的物理參數(shù)的反演時往往需要多個頻段的亮溫數(shù)據(jù)，此時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，如果不將多個頻率通道的數(shù)據(jù)變?yōu)榻y(tǒng)一的空間分辨率會導致較大的反演誤差。常用的做法可將高空間分辨率數(shù)據(jù)降低來匹配低頻率通道的分辨率或者將低頻率通道數(shù)據(jù)進行重建。前者導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)進行圖像復原。

技術實現(xiàn)思路

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

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

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

4、m＝hf+n

5、其中f為真實亮溫數(shù)據(jù)，h為根據(jù)天線方向圖計算的點擴散函數(shù)，m為天線的亮溫數(shù)據(jù)，n為由于接收機靈敏度導致的數(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原始數(shù)據(jù)添加全變分正則化項，進行反卷積求解，得到初步分辨率增強數(shù)據(jù)；

8、步驟二：應用加權引導濾波算法將數(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)分辨率進行匹配，有利于后續(xù)降雪、降雨等氣象反演。

技術特征：

1.一種微波太赫茲輻射計空間分辨率匹配方法，其特征在于：包括以下步驟：

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

3.根據(jù)權利要求1所述的微波太赫茲輻射計空間分辨率匹配方法，其特征在于：步驟s2中，對步驟s1得到的初步分辨率增強數(shù)據(jù)應用加權引導濾波進行分辨率匹配，通過考慮引導數(shù)據(jù)i和輸入數(shù)據(jù)p的約束來估計輸出數(shù)據(jù)q，基于此，將輸出數(shù)據(jù)定義為與引導數(shù)據(jù)相關的線性模型，其中第i個像素可表示為：

4.根據(jù)權利要求2所述的微波太赫茲輻射計空間分辨率匹配方法，其特征在于：步驟s2中，利用引導圖像中每個像素的局部方差來計算邊緣感知權重ψi(k)，表示為：

技術總結
本發(fā)明公開了一種微波太赫茲輻射計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原始數(shù)據(jù)添加全變分正則化項，進行反卷積求解，得到初步分辨率增強數(shù)據(jù)；步驟二：應用加權引導濾波算法將數(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)分辨率進行匹配，有利于后續(xù)降雪、降雨等氣象反演。

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