InSAR中基于干涉图质量参数的相位展开

本文分析了二维相位展开算法的特点,探讨了基于干涉图质量参数的相位展开方法。按干涉图质量优劣排序,对InSAR干涉图进行相位展开,可以有效减小截断相位中无效点对相位展开结果的影响。文中给出了算法的详细描述,以及按干涉图质量参数排序进行相位展开的实验结果。     

InSAR数字地形高度图的生成研究

干涉合成孔径雷达（InSAR)成像处理中，干涉相位图在相位展开之后，还需作相位高度转换和数字地形高度图（DEM）的校准处理，本文基于InSAR成像原理的一种新的近似描述，按照不同的物理意义将干涉相位差分成三个不同的分量，然后据此讨论了从三维相位图到DEM的转换以及DEM的校准处理，仿真结果验证了该方法的正确性。     

利用残余点优选InSAR干涉相位条纹图的研究

该文基于相位展开中残余点的概念,深入研究了残余点发生概率与配准精度间的内在联系,根据所得出的模型,提出以残余点的数目作为衡量不同配准结果的准则。挑选出最佳的条纹图,从而最大程度地减小数字高程图中因配准所引起的误差．实际数据的研究表明,该方法简便精确、行之有效．     

由新质量图引导的InSAR快速解缠方法

相位解缠是SAR干涉测量数据处理中的一个关键步骤之一,解缠结果的好坏直接影响最终数字高程模型的精度。该文介绍了一种新的质量图求取方法。该方法考虑到条纹宽度对传统的灰度方差质量图的影响,提出利用平面拟合来消除坡度效应后再求取灰度方差作为质量,取得良好的效果。该文还对质量图的解缠算法进行了改进,利用查找表来降低路径搜索的计算量,大大减少了解缠所需要的时间。由于InSAR图像的数据量往往很大,解缠时间的大大缩短对于这样大量数据的处理是非常有利的。对真实InSAR干涉纹图的处理结果表明,该解缠方法高效而实用。     

基于稳健波束形成的InSAR干涉相位估计方法

该文在联合像素估计干涉相位的基础上,充分利用相邻像素的相干信息,通过校正阵列导向矢量,使得导向矢量与该地面分辨单元的协方差矩阵相对应,通过稳健波束形成实现对地形干涉相位估计。实验结果证明了该方法有效性的同时,能够在SAR图像配准误差较大(可以允许达到一个分辨单元)的情况下,得到稳健的干涉相位估计结果。     

基于曲面投影的毫米波InSAR数据成像方法

与其它波段相比,毫米波系统具有体积小、重量轻、分辨率高等优点,成为近几年InSAR技术的研究热点。但因其波长短,毫米波InSAR对平台运动轨迹测量精度要求更高,非理想运动情况下传统成像方法数据处理及干涉相位提取困难,另外传统方法基于平面投影成像,在地形陡变时干涉相位缠绕和目标几何畸变较严重。为了解决传统方法在毫米波InSAR成像的以上不足,该文提出了一种基于曲面投影的毫米波InSAR成像方法,将不同通道回波数据投影到相同地形高程曲面上进行成像及干涉相位提取,并推导了曲面下地形高程与干涉相位的关系。仿真和实测数据结果验证了该文方法的有效性,结果显示该方法在平台非理想运动下较传统算法获得更好的InSAR成像和干涉相位质量,且减小了地形高程起伏引起的几何畸变及干涉相位缠绕,更有利于毫米波InSAR图像地形特征描述及高程提取。      

基于粗数字高程模型信息的干涉相位图生成方法

该文提出了一种基于粗数字高程模型(DEM)信息的干涉相位图生成方法,其思路为充分利用已有的DEM信息来完成SAR图像配准-干涉相位滤波处理。此方法首先根据粗DEM信息和系统参数计算得到SAR图像中每一像素的2维配准偏移量,从而完成SAR图像的配准。在干涉相位滤波中,由粗DEM信息仿真生成已知地形的干涉条纹图用以补偿InSAR系统录取得到的干涉相位,再对残余相位进行滤波处理,提高干涉相位滤波的性能。另外,对于高分辨率SAR图像,粗DEM高程误差和系统参数误差会引入较大的图像配准误差,该文再利用联合像素子空间投影方法进一步完成SAR图像的精确配准和相位滤波。仿真结果验证了该文方法的有效性。     

基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法

InSAR干涉条纹图处理中，对噪声进行滤波是非常关键的一步。该文在分析现有滤波算法的基础上，考虑了干涉条纹图方向性特点，提出了基于旋滤波的InSAR干涉条纹图滤波方法。可以有效地去除残点对相位解缠的影响，同时保持相位信息不受损害。对仿真数据及真实InSAR数据的处理结果证明了该方法的有效性。     

自适应图像配准多基线InSAR干涉相位展开方法

提出一种基于自适应图像配准的多基线InSAR干涉相位展开方法.该方法通过构造联合加权数据矢量,充分利用相邻像素的相干信息,并且由干涉相位构造的信号子空间向噪声子空间投影来估计绝对干涉相位(即进行相位展开),能够同时完成图像配准、相位噪声滤波和相位展开处理,因此在SAR图像配准误差较大(可以允许达到一个分辨单元)的情况下,能够得到稳健的干涉相位展开结果.仿真结果证明了该方法的有效性.     

随机步长光栅投影干涉图极值特征相位解算

针对传统移相干涉测量中需要多帧干涉图,对测量设备稳定性要求高,相位提取速度较慢的问题,提出了一种基于干涉图特殊极值特征的两帧随机相移干涉图相位解算方法。该方法仅需两帧干涉图,利用高斯高通滤波器对具有随机相移量的两帧干涉图分别进行处理以滤除其背景,再通过干涉图中一定数量的特殊极值特征像素点来确定两帧干涉图之间的相移量,进而根据反正切相移相位提取算法对干涉图的相位进行解算。仿真模拟和实测对比结果表明,该方法可通过两帧随机相移干涉图获取较高精度的测量相位,大大减少了测量系统误差对相位解算结果的影响,对于256×256 pixels的石膏像眼部干涉图,执行时间在0.02 s以内,相位提取速度较快。     

基于HMM的机载UWB SAR图像中的点目标检测

UWBSAR图像中的目标检测通常指二面角目标检测，点目标检测由于没有发现军用车辆等人造目标这一直接效益而受到较少关注。为满足一些UWB SAR图像中检测点目标的需求(如图像融合时的配准，通过路灯和树木进行道路检测和为了抑制树干杂波而识别树干杂波等)而研究了其中的点目标检测问题。通过综合运用方向依赖滤波、隐马尔可夫模型和恒虚警率检测技术，设计了一种用于机载UWB SAR图像中的点目标检测算法。     

超宽带SAR图像道路提取算法适应性研究

从道路特征提取的角度,对四种经典道路特征提取方法进行了分析和对比,探讨了它们在超宽带SAR图像道路提取技术中的适应性。超宽带SAR图像道路提取技术是在继承传统方法的基础上,结合在道路的灰度特征或其在自然界中特有的几何特征,形成合适的道路提取算法。在理论分析超宽带SAR图像特点和道路提取经典方法基础上,研究了四种道路提取方法在超宽带SAR图像中的适应性,开展了超宽带SAR图像的道路提取实验,系统总结了各方法针对超宽带SAR图像的优点和不足,形成了超宽带SAR图像道路提取技术的研究思路和道路边缘提取流程,相比经典方法性能得到提高。     

基于UWB SAR图像ROI切片的运动目标成像和参数估计方法

本文提出了一种基于UWB SAR图像ROI(Region of Interest)切片的运动目标成像和参数估计方法。该方法作为图像域GMTD算法的后续步骤,可在检测出运动目标并提取其多通道图像域ROI切片之后,对运动目标进行聚焦成像并估计目标相对载机的运动速度,然后基于运动目标的多通道聚焦像估计其距离向速度,在此基础上,估计运动目标的方位向速度、方位向位置、距离向位置等参数,从而获得运动目标的二维速度和位置参数。基于半实测数据的实验证明了本文所提方法的有效性。      

高波段SAR与UWB SAR运动补偿效果分析

对于相同的分辨力要求,高波段SAR合成孔径较短,因此运动补偿处理相对较为容易,而超宽带(UWB)SAR,却需要较长的合成孔径,运动补偿处理难度较大.本文分析了高波段SAR和UWB SAR的特点,采用同一次飞行试验中高波段SAR和UWB SAR实测数据,提取出基于多普勒调频率的运动补偿前后高波段SAR和UWB SAR图像中点目标的相位误差及其频谱,分析了运动补偿的效果,得出了基于多普勒调频率的运动补偿对高波段SAR和UWB SAR聚焦性能的改善程度.     

单通道UWB SAR地面运动目标变化检测

工作在VHF/UHF波段的超宽带合成孔径雷达（UWBSAR）具有叶簇穿透和高分辨成像的能力。文中提出了一种适合单通道UWBSAR的地面运动目标检测方法——基于子孔径图像变化检测的运动目标检测算法。该算法利用UWBSAR的大波束角特点,在方位向选取较大时间间隔的两个子孔径生成子孔径图像,并根据运动目标在不同子孔径图像上聚焦位置的差异检测运动目标,估计运动目标速度和位置。文中给出了该方法的原理、参数选择、实现步骤,并基于UWBSAR实测数据验证了所提方法的有效性。     

基于时域的低频UWB SAR辐射校正

低频UWB SAR系统校准的关键问题是获得定标体精确的散射特性和建立合适的信息处理模型。本文利用MOM和渐近波形估计（AWE）方法得到随频率和方位角变化的角反射器RCS,建立了基于时域聚焦算法的校正模型,最后利用计算机仿真验证了该方法的有效性。     

超宽带合成孔径雷达运动补偿精度分析

本文对高分辨力超宽带SAR的运动补偿精度的要求进行了研究.论文首先分析了影响SAR成像的方位向相位误差及其误差容限,在此基础上,对雷达平台的平移运动误差和姿态误差进行了分析,对UWB SAR天线的安装误差进行了讨论.论文的研究对于UWB SAR系统设计、实现具有重要的指导意义.     

一种适用于超宽带SAR的改进的RDM算法

RDM算法本质上是一种适合于高波段窄带SAR的算法, 低波段超宽带SAR的长合成孔径、大距离迁徙的特点使得传统的RDM算法不再适用.本文首先分析了大距离迁徙对RDM算法的影响,在此基础上提出了一种改进的适合于超宽带SAR的扩展的RDM算法(ERDM),通过将正侧视SAR的长孔径等效成多个斜视模式SAR孔径的合成和距离弯曲(RCMC)校正,有效地克服了超宽带SAR大距离迁徙和调频率非常数带来的不利影响.最后,通过计算机点目标仿真,验证了本文提出的算法的有效性.     

基于频域的低频UWB SAR极化校准

多极化,低频超宽带(Ultra Wide Band, UWB)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是雷达技术未来发展的一个重要方向。系统的低频特性,UWB特性和大处理角特性使得常规SAR极化校准不再适用。该文基于多极化低频UWB SAR频域处理模型,考虑了极化校准中定标体的低频超宽带电磁散射特性的问题,给出了极化校准方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

多极化低频UWB SAR图像的失真补偿

多极化、低频、超宽带合成孔径雷达（UWB SAR）可以获得目标的多极化散射特性,并具有一定的叶簇穿透能力,是未来雷达技术发展的一个重要方向.为了获得较高的方位向分辨率,该系统通常具有较大的方位向处理角,因此天线方向图沿方位向的变化不能忽略.该系统的超宽带特性使得天线方向图随频率的变化也不能忽略.本文假定天线方向图完全已知,提出了多极化低频UWB SAR的系统模型,并在图像的变换域上实现对天线方向图的补偿.最后利用计算机仿真验证了该方法的有效性.