极化雷达成像基础与应用

内容概要

Jong-Sen Lee，于1963年获得中国台湾成功大学学士学位，并分别于1965年和1969年在位于马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学获得硕士与博士学位。30年以来，Lee博士一直从事与合成孔径雷达和极化SAR相关的研究工作。他已经发表了70余篇期刊文章、6本书籍及超过160篇会议文章。Lee博士因其在SAR与极化SAR图像信息处理方面的贡献而成为IEEE终身会士，并于2009年获颁IEEE GRS-Outstandinq Achievement Award。

Eric Pottier，分别于1987年和1990年在法国雷恩一大获得信号处理与通信方向的硕士与博士学位。他目前的研究与教学方向主要包括模拟电子学、微波理论及雷达成像。Pottier博士己出版了7部专著、38篇期刊文章等。因其在SAR极化理论及遥感方面的贡献而成为IEEE会士。他与Jong-Sen Lee共同获颁第三届欧洲合成孔径雷达会议最佳论文奖。另外还获得2007年IEEE GRS-SLetters杰出论文奖。

书籍目录

《极化雷达成像基础与应用》

第1 章 极化雷达成像概论

1.1 极化雷达成像简史

1.1.1 引言

1.1.2 成像雷达的发展概况

1.1.3 极化雷达成像的发展概况

1.1.4 极化雷达成像教学

1.2 合成孔径雷达成像概述

1.2.1 引言

1.2.2 SAR 成像几何构型

1.2.3 SAR 空间分辨率

1.2.4 SAR 图像处理

1.2.5 SAR 复数图像

1.3 机载和星载极化SAR 系统

1.3.1 引言

1.3.2 机载极化SAR 系统

1.3.3 星载极化SAR 系统

1.4 内容概要

参考文献

第2 章 矢量电磁波与极化表征

2.1 单色平面电磁波

2.1.1 波动方程

2.1.2 单色平面波解

2.2 极化椭圆

2.3 琼斯矢量

2.3.1 定义

2.3.2 特殊酉群SU(2)

2.3.3 正交极化状态与极化基

2.3.4 极化基变换

2.4 斯托克斯矢量

2.4.1 平面波矢量的实数表示方法

2.4.2 特殊酉群O(3)

2.5 电磁波协方差矩阵

2.5.1 电磁波极化度

2.5.2 电磁波各向异性和电磁波熵

2.5.3 部分极化电磁波的二分量分解理论

参考文献

第3 章 电磁矢量散射算子

3.1 Sinclair 极化后向散射矩阵S

3.1.1 雷达方程

3.1.2 散射矩阵

3.1.3 散射坐标系

3.2 目标散射矢量

3.2.1 引言

3.2.2 双站散射体制

3.2.3 单站后向散射体制

3.3 极化相干矩阵T 与极化协方差矩阵C

3.3.1 引言

3.3.2 双站散射体制

3.3.3 单站后向散射体制

3.3.4 散射对称性

3.3.5 特征矢量/ 特征值分解

3.4 极化Mueller 矩阵M 和Kennaugh 矩阵K

3.4.1 引言

3.4.2 单站后向散射体制

3.4.3 双站散射体制

3.5 极化基变换

3.5.1 单站后向散射矩阵S

3.5.2 极化相干矩阵T

3.5.3 极化协方差矩阵C

3.5.4 极化Kennaugh 矩阵K

3.6 目标的极化特征

3.6.1 引言

3.6.2 目标的特征极化状态

3.6.3 Sinclair 矩阵S 的对角化

3.6.4 标准散射机制

参考文献

第4 章 极化SAR 相干斑统计特性

4.1 SAR 图像相干斑的基本性质

4.1.1 相干斑的形成

4.1.2 瑞利相干斑模型

4.2 多视SAR 图像相干斑统计特性

4.3 纹理模型和K 分布

4.3.1 归一化多视强度图像的K 分布

4.3.2 归一化多视幅度图像的K 分布

4.4 相干斑的空间相关效应

4.4.1 等效视数

4.5 极化和干涉SAR 相干斑统计特性

4.5.1 复高斯分布与复Wishart 分布

4.5.2 极化SAR 数据的蒙特卡罗仿真

4.5.3 仿真方法验证

4.5.4 复相关系数

4.6 单视和多视极化SAR 数据的相位差分布

4.6.1 相位差分布的另一形式

4.7 多视乘积分布

4.8 多视强度联合分布

4.9 多视强度比和幅度比分布

4.10 多视概率密度函数的实验验证

4.11 多视极化数据的K 分布

4.12 小结

附录4.A

附录4.B

附录4.C

附录4.D

参考文献

第5 章 极化SAR 相干斑滤波

5.1 SAR 图像相干斑滤波介绍

5.1.1 SAR 相干斑噪声模型

5.2 单极化SAR 相干斑滤波

5.2.1 最小均方误差滤波器

5.2.2 基于边界对齐窗的相干斑滤波: 精改的Lee 滤波器

5.3 多极化SAR 相干斑滤波算法回顾

5.3.1 极化白化滤波器

5.3.2 多视极化SAR 数据的PWF 推广

5.3.3 最优加权滤波器

5.3.4 矢量相干斑滤波器

5.4 极化SAR 相干斑滤波

5.4.1 极化SAR 相干斑滤波准则

5.4.2 精改的Lee 极化SAR 相干斑滤波

5.4.3 基于区域生长技术的极化SAR 相干斑滤波

5.5 基于散射模型的极化SAR 相干斑滤波

5.5.1 演示验证和评估

5.5.2 降斑效果

5.5.3 主要散射机制的保持效果

5.5.4 单一散射目标特征的保持效果

参考文献

第6 章 极化目标分解理论

6.1 引言

6.2 基于Kennaugh 矩阵K 的二分量分解

6.2.1 基于现象的Huynen 分解

6.2.2 Barnes-Holm 分解

6.2.3 Yang 分解

6.2.4 目标的二分量分解问题

6.3 基于特征矢量的目标极化分解

6.3.1 Cloude 分解

6.3.2 Holm 分解

6.3.3 van Zyl 分解

6.4 基于散射模型的目标极化分解

6.4.1 Freeman-Durden 三分量分解

6.4.2 Yamaguchi 四分量分解

6.4.3 Freeman 二分量分解

6.5 相干分解

6.5.1 引言

6.5.2 Pauli 分解

6.5.3 Krogager 分解

6.5.4 Cameron 分解

6.5.5 球坐标分解

参考文献

第7 章 H / A /α极化分解理论

7.1 引言

7.2 单一散射目标情况

7.3 随机媒质散射的概率模型

7.4 旋转不变性

7.5 极化散射参数α

7.6 极化散射熵(H)

7.7 极化散射各向异性度(A)

7.8 三维H / A /α分类空间

7.9 基于特征值的新参数

7.9.1 SERD 和DERD 参数

7.9.2 香农熵

7.9.3 基于特征值的其他参数

7.10 相干斑滤波对H / A /α的影响

7.10.1 极化熵(H)参数

7.10.2 各向异性度(A)参数

7.10.3 α参数

7.10.4 H / A /α的估计偏差

参考文献

第8 章 极化SAR 地物与土地利用分类

8.1 引言

8.2 基于复高斯分布的最大似然分类器

8.3 针对多视极化SAR 数据的复Wishart 分类器

8.4 Wishart 距离度量特征

8.5 基于Wishart 距离度量的监督分类

8.6 基于散射机理和Wishart 分类器的非监督分类

8.6.1 实验结果

8.6.2 改进的H / A /αWishart 分类器

8.7 基于散射模型的非监督分类

8.7.1 实验结果

8.7.2 讨论

8.8 分类能力的定量比较: 全极化SAR、双极化SAR 与单极化SAR

8.8.1 基于最大似然分类器的监督分类评估

参考文献

第9 章 极化干涉SAR 森林制图与分类

9.1 引言

9.2 极化干涉SAR 的散射表征

9.2.1 极化干涉相干矩阵T6

9.2.2 极化干涉复相干性

9.2.3 极化干涉相干最优

9.2.4 极化干涉SAR 数据统计特性

9.3 森林制图与森林分类

9.3.1 森林区域分割

9.3.2 体散射类型地物的非监督极化干涉SAR 分类

9.3.3 极化干涉SAR 森林监督分类

附录9.A 计算最优干涉相干系数对的统计量

参考文献

第10 章 极化SAR 应用示例

10.1 人造建筑物极化特征分析

10.1.1 斜距向多次反射回波

10.1.2 在建桥梁的极化特征

10.1.3 桥梁建成后的极化特征

10.1.4 小结

10.2 极化方向角估计及其应用

10.2.1 雷达几何和极化方向角

10.2.2 圆极化协方差矩阵

10.2.3 圆极化算法

10.2.4 讨论

10.2.5 方向角偏移应用

10.3 极化SAR 海洋表面遥感

10.3.1 冷水界面检测

10.3.2 海洋表面坡度测量

10.3.3 定向海浪坡度谱测量

10.4 电离层法拉第旋转估计

10.4.1 法拉第旋转估计

10.4.2 ALOS PALSAR 数据的法拉第旋转角估计

10.5 极化干涉SAR 在森林高度估计中的应用

10.5.1 相干性估计的相关问题

10.5.2 自适应的极化干涉相干斑滤波算法

10.5.3 利用Glen Affric 地区E-SAR 数据的极化干涉实验

10.6 非平稳自然媒质极化SAR 数据的二维时频分析

10.6.1 引言

10.6.2 SAR 数据时频分析原理

10.6.3 非平稳媒介极化SAR 响应离散时频分解

10.6.4 非平稳媒质检测和分析

参考文献

附录A 埃尔米特矩阵的本征特性

附录B PolSARpro 软件: 极化SAR 数据处理和教学工具箱

索引

作者简介

《极化雷达成像基础与应用》作者是两位国际著名的极化雷达专家，均长期从事极化雷达研究工作，有大量的极化研究成果，并有丰富的教学经验。本书反映了当前国际上极化技术的研究水平，涵盖了极化的基本理论、极化的处理算法，极化分类及其他应用。书中全面反映了作者他们长期的极化研究成果和素材，以及当前最新的极化研究进展和成果，形成了完整的极化理论体系。书中还给出了极化目标分解、极化分类、极化的其他应用等有价值的若干专题的丰富素材，特别是对于极化的相干斑滤波和极化目标分解阐述得尤其深刻和全面。

《极化雷达成像基础与应用》作为极化雷达技术课程教材或从事相关学科研究必背的参考书。

 极化雷达成像基础与应用下载