一种新的相位展开算法——最近相邻点连接算法

该文提出了一种新的相位展开算法--最近相邻点连接(Nearest Point Linking,NPL)算法,该算法是在Goldstein算法相位展开的基础上,通过事先连接距离最近的、极性相反的残余点,降低残余点的密度,再使用Goldstein的残余点连接方法连接剩余的残余点,从而达到了很好的残余点连接效果。实验结果验证了在高密度残余点情况下此算法的有效性。     

Goldstein枝切法对存在间断相位缺陷的解缠研究

Goldstein枝切法作为相位解缠中路径积分法的重要算法之一,其解缠结果易受到噪声或间断相位缺陷所引起的残差点影响。为了研究相位间断缺陷对解缠算法的影响,模拟了具有间断相位缺陷的数据,采用Goldstein枝切法进行了系统的解缠研究。重点研究了残差点对枝切线的搜索窗口半径大小的影响,并将解缠相位与真实相位进行了比较。结果表明,在单相位间断和双不相交的相位间断缺陷的情况下,Goldstein枝切法仍然具有较好的解缠效果;对于双交叉相位间断缺陷,Goldstein枝切法在这一局部区域无法得到正确的解缠结果;通过研究枝切线搜索窗口半径对解缠的影响,验证了存在“有效枝切线搜索窗口半径”的结论。此实验结果对于采用或联合采用Goldstein枝切法进行的相位解缠理论研究和应用具有参考价值。     

相位展开中的3类极点分析和处理

在位相展开的过程中,对于具有病态特性的截断位相,如何有效处理极点和断是至关重要的。本文基于位相展开过程中出现的问题提出了方法：将相位图中的极点划分为3类,奇异极点、常规极点和虚拟极点;就直线截断和曲线截断对于位相展开误差进行了定性分析。同时,本文提出了一种增强型Goldstein算法。     

基于贝叶斯门限的静态小波域干涉相位图滤波

干涉相位图中的噪声会妨碍后续的相位解缠,并降低最终的DEM精度。本文提出一种静态小波域的干涉相位图滤波方法。该方法能够自适应地计算贝叶斯门限分类静态小波系数,并可根据干涉相位图特性自适应地选取小波变换的最优尺度值。文中用仿真数据和SIR-C/X SAR在意大利Etna火山的干涉数据进行实验,并将该文算法处理结果与均值滤波、中值滤波和Goldstein滤波的结果相比较。用该算法处理,处理仿真数据所得结果的最小均方误差和相关性均优于其余方法。该算法处理Etna火山的干涉数据时,残余点从30430点降至113点,远少于其余算法的处理结果。实验结果表明:该文算法能够较好地保持干涉条纹细节,有效减少干涉相位图中的残余点,与Goldstein滤波相比也具有一定优势。     

基于FTP的动态相位展开方法的研究

在采用结构照明的光学三维传感方法中 ,相位展开是被测物体三维面形正确重建的关键步骤之一 ,也是一个难点。本文就动态傅里叶变换轮廓术中相位展开问题进行研究 ,对比分析了直接相位展开算法、基于相邻帧间相位差之间的相位展开算法和基于调制度排序的相位展开算法。解决了基于傅立叶变换轮廓术的动态三维测量中相位展开问题 ,特别是孤立区域的相位展开。为动态傅立叶变换轮廓术的在冲击和爆轰过程中应用 ,提供了理论基础。文中给出了详细的理论分析和计算机模拟     

合成孔径雷达干涉测量中的相位展开

合成孔径雷达干涉测量技术 (InSAR)是以合成孔径雷达复数据提取的相位信息作为信息源来获取地表的三维信息和变化信息的一项技术。相位展开是InSAR数据处理中的关键步骤之一。本文介绍了合成孔径雷达干涉测量的原理 ,重点讨论了InSAR中的相位展开算法 ,特别对与路径有关的算法和与路径无关的算法进行了分析 ,比较了各类方法的优缺点。指出一些在结构照明型计量中有效的相位展开算法也可以用于合成孔径雷达干涉测量之中的相位展开     

噪声条件下相位解缠路径优化算法研究

相位解缠绕是干涉SAR获取数字高度图数据的关键部分,它直接影响着数据的精度。该文在Goldstein支切法的基础上进行了改进,提出了根据残差点生成质量控制图,运用三叉树堆栈的方法,选择最优的积分路径,阻止了由于支切线设置错误所引起的误差的传播,既保持了支切法速度快的特点,又优化了算法,提高了解缠精度。利用仿真数据对Goldstein算法和改进算法的解缠精度进行了定量比较分析,还对ERS1、ERS2真实SAR数据进行了解缠处理。结果表明,改进算法在信噪比较小的情况下,仍能有效限制误差的全局传播,提高了相位解缠精度。     

精确最小二乘相位解包裹算法

路径无关算法是一类重要的相位解包裹算法,其中最常用的是各种最小二乘算法。由于最小二乘算法无法限制误差在空间中传播,因此不能直接获得精确的解包裹相位,其应用受到了限制。分析最小二乘相位解包裹算法误差的特点,提出了一种能得到精确解包裹相位的新算法,给出了相关的理论分析和具体算法,通过模拟计算和实验验证,证明了该新算法的可行性与有效性。     

Modifled nearest neighbor phase unwrapping algorilthm

The presences of noise and regions undersampling ininterference phasei mages will introduce phaseinconsist-encies or residues,which make the phase unwrappingvery complex.To solve this problem,a wide variety ofphase unwrapping algorithms have been suggeste…     

采用JVC算法生成枝切线的干涉相位解缠方法

海面高程3维成像是随着天宫二号发射而实现的技术,相位解缠是3维成像高度计高程反演的关键步骤。为改进Goldstein枝切法,缩短干涉相位图中枝切线的总长度,提升相位解缠的精确性,该文提出一种基于JVC全局最优线性分配算法生成枝切线的相位解缠方法。首先找出干涉相位图中的所有残差点并计算每一对异号残差点之间的距离;通过对比每对残差点之间的距离和各自与最近边界的距离和,确定采用JVC算法放置枝切线还是在残差点与边界之间直接放置枝切线,使得平衡枝切线的总长度最短。通过对3维成像高度计海面高程仿真干涉相位图和Etna火山地区干涉图像进行解缠实验并与其他3种算法进行对比,表明该算法的解缠结果与真实相位值误差相对较小,而且能够有效避免“孤岛现象”的产生。     

A Bayesian filtering technique for SAR interferometric phase fields

SAR interferograms are affected by a strong noise component which often prevents correct phase unwrapping and always impairs the phase reconstruction accuracy. To obtain satisfactory performance, most filtering techniques exploit prior information by means of ad hoc, empirical strategies. In this paper, we recast phase filtering as a Bayesian estimation problem in which the image prior is modeled as a suitable Markov random field, and the filtered phase field is the configuration with maximum a posteriori probability. Assuming the image to be residue free and generally smooth, a two-component MRF model is adopted, where the first component penalizes residues, while the second one penalizes discontinuities. Constrained aimulated annealing is then used to find the optimal solution. The experimental analysis shows that, by gradually adjusting the MRF parameters, the algorithm filters out most of the high-frequency noise and, in the limit, eliminates all residues, allowing for a trivial phase unwrapping. Given a limited processing time, the algorithm is still able to eliminate most residues, paving the way for the successful use of any subsequent phase unwrapping technique.     

抑制大噪声的解包算法

移相干涉技术是高精度面形检测的主要手段之一,但当图像中含有大噪声和大块无效区域时,解包却是一个难题。将噪声点分为残差点和不连续点,对残差点采用三点邻域的组合对其进行判定,对不连续点在解包前后进行两次标记,并在解包后利用邻域有效点的均值来复原噪声点,从而改进和完善了种子点解包算法。仿真结果表明,改进后的算法有较强的噪声抑制能力,有效解决了在大噪声、大块无效区域情况下图像的相位解包问题,且解包出来的图像中不再含有大的噪声,可用均值滤波进行平滑处理。     

一种基于加权迭代贪婪算法的InSAR相位解缠的新方法

该文针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理,然后提出了一种迭代加权的贪婪算法,以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病,最后利用仿真数据和实际数据进行实验分析,验证了本文算法的有效性。     

基于k值取整的二向剪切相位解包裹算法的研究

针对已有的解包裹算法依旧不能对存在严重欠采样 和较强噪声的包裹相位进行精确解包裹,为了处理受 到噪声污染、严重欠采样的包裹相位图,本文提出了一种基于k值取整二向 剪切的新型相位解包裹算法。 将横向剪切干涉技术和迭代算法进行了改进,得到的新算法,一方面提高了对严重欠采样 包裹相位的处 理能力;另一方面加快了迭代的收敛速度,其所需时间和离散余弦变换(DC T)法接近。在新算法中,引入k值取 整,可以更加精确求解出真实相位,从而提高了新算法的抗噪性能。通过与改进的最小二乘 (LBS)算法进行对比, 新算法的性能优于其它算法。实验结果表明,本文提出的新算法,不仅可以处理严重欠采样 的包裹相位图,还具有很强的抗噪性。     

一种基于Non-Local Means的地基差分干涉雷达相位滤波改进方法

地基差分干涉雷达相位图中,往往含有大量相位噪声,严重影响相位解缠和形变测量结果.有鉴于此,本文提出一种改进的自适应非局部均值(Non-Local Means)组合滤波算法.该算法首先利用相干系数构造出可自适应的平滑参数模型,有效改善了Non-Local Means算法在滤波参数选择上的固定性.其次,利用维纳滤波可对空变...     

基于二阶差分的加权最小费用流相位展开算法

相位展开是光学干涉相位测量技术中的重要步骤,由于噪声、欠采样等因素的影响,精确的相位展开变得非常困难。将相位的二阶差分和最小费用流算法结合,提出一种以相位的二阶差分作为最小费用流权重的相位展开算法。模拟计算表明,该算法既可有效地避免枝切法由于连接的枝切形成闭合区域导致局部相位不能展开的问题,又可减小最小二乘法近似逼近带来的较大误差,相对于未设置权值的最小费用流算法,提高了其相位展开的精度。对三维形貌测量中的实验数据相位展开结果,证明了该算法的有效性。     

Two-dimensional phase unwrapping using a minimum spanning treealgorithm

Phase unwrapping refers to the determination of phase from modulo 2pi data, some of which may not be reliable. In 2D, this is equivalent to confining the support of the phase function to one or more arbitrarily shaped regions. A phase unwrapping algorithm is presented which works for 2D data known only within a set of nonconnected regions with possibly nonconvex boundaries. The algorithm includes the following steps: segmentation to identify connectivity, phase unwrapping within each segment using a Taylor series expansion, phase unwrapping between disconnected segments along an optimum path, and filling of phase information voids. The optimum path for intersegment unwrapping is determined by a minimum spanning tree algorithm. Although the algorithm is applicable to any 2D data, the main application addressed is magnetic resonance imaging (MRI) where phase maps are useful.     

改进的相位展开算法及其在瞬时频率估计中的应用

 研究了一种改进的相位展开算法及其在瞬时频率估计中的应用.首先讨论了噪声对相位展开的影响,发现当每个周期内的样本数为2个样本时相位展开具有最佳的性能;接着利用这个性质得到一种简单的相位展开算法,可以在较低信噪比条件下估计出信号的瞬时相位;随后把相位展开算法应用于正弦波频率估计,得到了改进的相位平均法,利用它可以在较低信噪比条件下得到宽带信号的瞬时频率曲线;最后通过MATLAB仿真对算法进行验证.     

一种应用于动态数字全息的快速相位解包裹算法

为满足动态数字全息的实时、在线检测分析的需求,提出了一种应用于动态数字全息的快速相位解包裹算法。在充分考虑相位解包裹的精确性和运行时间的基础上,首先找出影响解包裹精确性的坏点,并进行标记;采用运行速度较快的中心点辐射解包裹算法,使解包裹路径避开这些坏点,并利用动态全息相位图在时域上的关联;在时域上设置解包裹路径,以解决不同帧的相位值在时域上的关联问题和坏点封闭区域的相位解包裹问题。实验结果表明,本文算法是合理和有效的,运行速度较快,解包裹的精确性较高。     

相位解包裹算法中基于调制度的新质量图

在移相法测量光学波面或物体形貌过程中,相位解包裹是条纹自动分析中的关键技术,而质量图对解包裹相位算法起着至关重要的作用。用计算机模拟干涉图获得相位导数偏差质量图,指出其在标识相位数据质量方面的不足,并根据调制度结合相位梯度构造出新的质量图(称之为调制度-相位梯度偏差质量图)来弥补此缺陷。再以新质量图数据为权值,采用加权最小二乘解包裹算法验证新质量图的可靠性。最后通过实验数据,比较新质量图和相位导数偏差质量图在解包裹相位算法中的作用,得到新质量图的解相结果均方根(RMS)值为2.652 rad,而相位导数偏差质量图的解相结果均方根值为5.151 rad,由此证明前者有更好的可靠性。