雷达干涉条纹图滤波方法研究

在合成孔径雷达干涉测量中,为滤除干涉图像中存在的各种噪声,提高相位解缠结果及生成的数字高程模型的精度.从分析干涉条纹图的特点入手,对干涉条纹图的圆周期中值滤波法进行了研究,提出一种基于高斯噪声估计的自适应圆周期中值滤波方法,给出了算法设计及详细的实验数据并与其它滤波方法进行比较.试验结果表明,该方法可以较好地消除干涉图像中存在的噪声,而且保留更多的图像边缘、细节信息.     

数字全变差向量滤波与相位解缠

分析了"噪声"对合成孔径雷达干涉(InSAR)测量中相位解缠的影响,介绍了SAR影像相干斑噪声的固有性、特殊性以及通常的滤波处理方法.基于连续的各向异性扩散偏微分方程图象处理模型,提出适合于干涉图(mterferogram)和干涉相位条纹图(phase fringe)数字全变差滤波(DTVF)模型.计算分析表明滤波处理极大减少了干涉相位条纹图的残差点,降低设置枝切线的复杂性,在保证解缠质量前提下,提高了大幅图象相位解缠可行性.     

基于小波域HMT模型InSAR干涉图噪声滤波研究

相干斑噪声是InSAR干涉图固有的,且InSAR干涉图对相干斑噪声十分敏感,为了得到精度更高的干涉测量产品,需要对干涉图进行相干斑噪声滤波。针对InSAR干涉图中相干斑噪声的统计特性,提出了一种基于小波域HMT模型的InSAR干涉图滤波算法,对InSAR干涉图的实部和虚部分别进行处理。试验研究结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,还能有效地保持相位的细节信息和条纹的边缘结构,而且大大地减少了残余点的数量,有利于提高InSAR干涉测量的精度。     

InSAR干涉纹图噪声抑制算法的比较及改进

干涉纹图中的噪声影响着InSAR的图像质量,使得相位解缠无法进行或者使生成的DEM精度降低。为了获得高质量的InSAR纹图,必须对噪声进行有效抑制,同时保持空间分辨率。文中探讨了InSAR干涉纹图的噪声抑制方法,提出了一种新的干涉纹图的滤波方法。并采用了真实数据验证了方法的有效性。     

InSAR干涉纹图噪声抑制算法的比较及改进

干涉纹图中的噪声影响着InSAR的图像质量,使得相位解缠无法进行或者使生成的DEM精度降低.为了获得高质量的InSAR纹图,必须对噪声进行有效抑制,同时保持空间分辨率.文中探讨了InSAR干涉纹图的噪声抑制方法,提出了一种新的干涉纹图的滤波方法.并采用了真实数据验证了方法的有效性.     

一种新的基于形态学的InSAR干涉相位图滤波算法

在干涉合成孔径雷达（InSAR）成像中，由于相位噪声的影响，在相位展开前应该对干涉相位图作滤波处理，以保证相位展开后结果的正确性，获得真实的数字高度模型。对于InSAR干涉相位图的滤波，滤除相位噪声的同时，应确保有用跳变信息不被滤除。本文基于形态学原理，结合数据的量化处理，提出一种新的InSAR干涉相位图的滤波算法。实验结果表明，该滤波算法的效果优于Candeias等人提出InSAR干涉相位图的形态学滤波算法，且运算速度更快。     

InSAR处理中滤波方法研究 

合成孔径雷达干涉图质量直接影响相位解缠精度,对干涉图进行滤波处理,去除相位图噪声,改善干涉图质量,是InSAR处理中十分重要的步骤,通过探讨方位向与距离向滤波,以及多视滤波、圆周期均值/中值滤波、基于梯度自适应滤波、Goldstein自适应滤波等噪声抑制方法,并利用Envisat ASAR数据对以上滤波方法进行对比验证。     

基于改进粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法

空间相移剪切散斑干涉技术具有全场、非接触、高灵敏度等特点,是动态无损检测的关键技术。针对瞬态剪切散斑干涉获得的高噪声相位条纹图中噪声强度大、条纹复杂等情况,常规粒子群优化算法在高噪声相位图像的去噪处理中存在处理不完整、无法较好保持条纹细节等问题,因此提出一种基于优化粒子群算法的剪切散斑相位图去噪方法。该方法在常规粒子群优化算法的基础上,改进了传统线性惯性权值调整方法,提出非线性权值分配方法,同时通过调整聚集度系数提高了算法局部搜索能力。实验结果表明,该方法能够有效地保护条纹的边缘纹理和相位信息,与常规粒子群优化算法相比速度提高了15%,相位奇异点数减少了21.3%,与其他现有方法相比,所提出的算法的去噪效果更好。     

基于FPGA的线阵干涉条纹相位解包裹算法实现

针对线阵图像传感器干涉条纹相位提取后存在残差点及噪声的问题,设计了一种易于在嵌入式系统中实现的信号处理算法。给出的逐点差值比较和累加滤波算法采用可变包裹系数得到相位解包裹初值,利用采取了防累积误差溢出措施的二阶IIR椭圆滤波器消除噪声,并在截取时进行四舍五入处理。利用FPGA技术实现了简单、快速和可靠的相位解包裹算法。实际测试结果表明,能够有效消除线阵干涉条纹相位残差点,并使相位信号平滑。实现了相位解包裹的目的,具有很好的工程应用价值。     

一种新的静态小波域干涉相位图滤波方法

干涉相位图中的噪声会妨碍后续的相位解缠,并降低最终的数字高程模型(Digital elevation model,DEM)的精度.该文提出一种静态小波域的干涉相位图滤波方法.该方法通过分块处理大幅干涉相位图,并且自适应地计算贝叶斯门限以分类处理静态小波系数.用SIR-C/X SAR在意大利Etna火山的干涉数据进行实验,并将本文算法处理结果与Goldstein滤波及改进Goldstein滤波的结果相比较.实验结果表明:本文算法能够有效减少干涉相位图中的残余点,具有更好的降噪性能,而且能够更好地改善干涉条纹边缘的清晰程度.     

MEMS结构离面微运动测试系统设计与实现

利用频闪成像和显微干涉技术设计开发了微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems,MEMS）离面微运动测试系统。系统在计算机控制下通过相对延时和五步相移干涉技术自动采集MEMS结构运动周期内各不同时刻的干涉条纹图集,再通过五步相移算法和分割线去包裹算法分别对干涉条纹图和包裹相位图进行分析处理可得到被测MEMS结构的离面微运动情况。为实现浮点型相位图数据的有效存取,提出了一种新的相位图文件格式。通过实验对硅微悬臂梁在不同幅值正弦基础激励下的离面振动响应进行了有效测量,且测量重复性误差小于10 nm。     

基于GAUNet的深度学习相位解缠方法

提出了一种基于全局注意力上采样网络的相位解缠方法。首先，结合全局注意力上采样机制和PU-M-Net,对不同噪声量级的干涉图进行解缠。其中，全局注意力上采样机制有效利用高级特征信息为低级特征图提供加权指导以减少高级特征与低级特征之间语义条纹信息的差距；PU-M-Net所采用的跳跃连接促进了相位细节信息和语义条纹信息的有效融合。其次，利用噪声量级评估系统对干涉图进行噪声等级划分，构建不同噪声量级的数据集对网络模型进行训练，使完成训练后的网络可有效处理不同噪声量级干涉图的相位解缠问题。最后，将待解缠干涉图匹配至相应噪声量级的解缠网络进行解缠。模拟和实测干涉图相位解缠实验验证了该方法的有效性。     

基于信号子空间估计的多基线InSAR干涉相位图滤波方法

多基线干涉合成孔径雷达（Interferometic synthetic aperture radar,InSAR）利用长短基线之间的关系,能够获得优于单基线InSAR的高程测量结果。本文针对多基线InSAR的数据特点,提出了基于信号子空间估计的多基线InSAR干涉相位图滤波方法。该方法将不同长度基线下所获得干涉相位图中同一像素单元信号作为一个训练样本,通过信号子空间的估计完成多基线InSAR干涉相位图滤波。仿真实验结果表明,本文方法可以在运算时间相当的情况下,获得优于回转均值滤波算法和回转中值滤波算法的滤波性能,是一种可满足实时处理要求的有效的多基线InSAR干涉相位图滤波方法。     

InSAR中应用可靠度导向改进的分级表相位展开算法

目的 在干涉合成孔径雷达的相位展开过程中,如果相位展开的展开路径穿过残差点就会产生相位展开的误差。在相位展开的时候,希望将相位展开的误差限制在局部区域,提高相位展开的精度。方法 首先通过判断截断相位图的残差点,并以InSAR的干涉一致性图作为相位展开的可靠性度量,对截断相位图进行量化,将残差处的可靠度设为排序中的最低等级。在进行可靠度排序后进行干涉合成孔径雷达相位图的相位展开。结果 使用该算法改进了经典可靠度导向相位展开算法中可靠度排序的缓慢问题。与经典菱形算法相比,展开精度高很多。与洪水算法相比,展开速度能快上百倍。通过可靠度排序的改进,对干涉合成孔径雷达相位展开后的结果进行分析,可以看到提高了相位展开的精度,有效的控制了相位展开过程中误差的传递。结论 相位展开算法的改进提高了干涉合成孔径雷达相位展开的精度,在干涉合成孔径雷达的相位展开中可以广泛应用。     

基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图滤波方法

提出了一种基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图滤波方法。首先,将干涉相位数据转变成指数,利用二维短时傅里叶变换进行处理,设置阀值,并进行二维短时傅里叶逆变换;最后,求取复数相位,获得滤波后干涉相位。试验结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,还能有效地保持相位的细节信息和条纹的边缘结构,而且清除了残余点,有利于提高干涉测量的精度。     

基于分块技术的相位展开算法

对干涉相位图的相位展开是干涉合成孔径雷达处理过程中的重要步骤,也是干涉合成 孔径雷达理论与应用研究的难点所在.在充分利用干涉相位图中的干涉条纹信息的基础上,提出 了一种基于分块技术的相位展开算法.首先对干涉相位图做了分块处理,块是由干涉条纹线和图 像边界线组成的一个封闭的区域,在一个块内不存在相位跳跃,即在块内的相位展开已经完成. 在下一步对全图做相位展开时,再逐块进行.最后通过后处理技术进行错误校正.通过对真实数 据的实验和与传统方法的比较,证实了算法的有效性和稳定性．     

激光波数扫描干涉相位解卷绕算法研究

激光波数扫描干涉技术作为一种具有微米级检测分辨率和微应变级测量精度的新型干涉图像测量方法,能够透视测量复合材料内部的微观结构信息,实现材料的高精度无损透视成像检测。作为干涉图像数据处理至关重要的环节,相位解卷绕技术能将干涉图像信息从卷绕相位展开为解卷绕相位,还原干涉图像的真实信息。在传统相位解卷绕算法中,为了避免在噪声区域展开相位时相位展开错误进而导致误差的大面积传递,往往在存在噪声的区域停止相位展开,使得解卷绕后的数据存在缺陷及视场较小的问题,甚至可能无法正常解卷绕。针对以上传统算法的问题和研究了Goldstein枝切法在相位解卷绕中的应用。通过对噪声区域进行残差点判断设置枝切线,绕过枝切线进行相位展开,在所有正常点展开后结合枝切线周边的相位信息对枝切线上相位点完成最后的解卷绕,从而实现相位更有效地展开,减少相位展开后的数据缺陷,增大展开视场,精度更高。     

利用星下点干涉相位法提高三维成像高度计测高精度

基线倾角是三维成像高度计获取海表面高度的一个重要参数。基线倾角误差造成的高程误差随着交轨距离增加而增大。微小的基线倾角误差在整个观测刈幅内会引起大幅度的高程测量误差,因此精确获得基线倾角值是十分必要的。星下点干涉相位与基线倾角具有较强的相关性,利用二者之间的关系进行基线倾角的计算可以获得比一般硬件测量更高的基线倾角测量精度,进而对基线倾角误差进行校正,以满足厘米级测高精度的需求。通过在仿真海面上进行基于几何关系模拟测量与高程重建,可以进行利用星下点干涉相位法校正基线倾角误差的研究。对已设定三维成像高度计的系统参数进行数值模拟,结果表明:在10-3 rad的干涉相位测量精度条件下,基线倾角精度可以达到0.03角秒,在10～60km刈幅范围内,对高程平均测量精度的影响由模拟硬件测量得到的0.36角秒对应的6.02cm降低至0.48cm,与理论计算结果一致,说明星下点干涉相位法能够有效地对基线倾角误差进行校正。     

基于加权联合导向矢量模型的InSAR干涉相位估计

基于干涉图的传统干涉相位估计方法,当由于图像配准误差而导致的干涉图质量较差时,就难以恢复出准确的真实干涉相位.本文提出了一种基于加权联合导向矢量模型的InSAR干涉相位估计方法.该方法构造最优联合观测矢量和加权联合导向矢量,同时利用相邻像素的相干信息,并采用波束形成技术,因此具有自适应图像配准和降低相位噪声的功能,因而可以在SAR图像配准精度很差(可以允许达到一个分辨单元)的条件下准确地估计相应像素间的干涉相位.仿真及实测数据的处理结果证明了此方法的有效性.     

一种基于干涉成像几何的水体类地表干涉处理方法

干涉合成孔径雷达在地形高程测绘方面有其独特的优点。工程应用中,场景中的水体类地表由于后向散射系数极小,相干性差,导致相位信息的噪声大,最终严重影响反演DEM的质量,以及由此得到的雷达正射影像的质量。提出了一种基于干涉成像几何的水体类地表在相位域进行干涉处理的方法,恢复场景中水体区真实相位,以得到高质量的DEM。通过对实测的机载干涉SAR数据进行处理,取得了很好的效果,验证了算法的有效性。