InSAR图像的最小范数法相位解缠研究

推导了L2最小范数相位解缠法的实用计算公式,应用L2最小范数相位解缠递推算法对 InSAR图像进行了计算处理,将L2最小范数相位解缠法的计算结果与Goldstain枝切法相位解缠法计 算结果进行对比分析。结果表明,最小范数相位解缠法具有收敛快、计算结果精度高等优点。经过6次 递推后,获得与Goldstain枝切法基本相同的结果。最小范数相位解缠法出现残差点较Goldstain枝切 法少,图像较Goldstain枝切法光滑。     

贪婪算法在InSAR相位解缠中的应用

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，最后利用仿真数据进行了实验分析，验证了本文算法的有效性．仿真实验结果表明，该算法实时，高效，准确．     

一种残差点退化的四向最小二乘InSAR相位解缠算法

相位解缠是InSAR(干涉合成孔径雷达)成像的关键步骤之一.然而如何有效地处理相位残差点是相位解缠的难点.为有效去除或抑制残差点,提出了一种残差点退化的四向最小二乘解缠算法,该算法首先检测干涉图中的残差点,然后利用残差点的邻域像素对其进行补偿,最后使用四向最小二乘法进行相位解缠,取得全局最优解.实验结果表明,该算法在处理残差点密度较大的干涉图具有较好的解缠效果.     

基于掩码的区域增长相位解缠方法

提出基于掩码的区域增长方法用于相位解缠.该方法中,残差用零像素点连接作为掩码,掩码和原始质量图结合构成新的质量图.利用这个新的质量图,在多个区域内各自对相位进行区域增长方式的解缠.通过调整偏移量将这些区域融合在一起.模拟和实际磁共振的数据被用来验证该方法.结果表明,与最新的区域增长相位解缠方法(PHUN)相比,采用该方法明显改善了解缠相位的准确度.     

一种新的INSAR相位解缠方法

针对Goldstein枝切线法存在的问题,根据残差点的分布特点,提出了一种新的干涉合成孔径雷达相位解缠方法.该方法首先对邻近偶极子对进行预处理,生成独立且长度很短的枝切线,使用自适应遗传模拟退火算法计算剩余正负残差点的优化组合,不仅在短时间内设置出总体长度较短的枝切线,且有效地避免了大面积"孤岛"出现.实验结果表明,相比于几种典型的相位解缠算法,该方法在时间和精度上具有优越性.     

多波段InSAR的CRT相位解缠方法

对于InSAR系统,当波长较长时,干涉图条纹频率较低,相位解缠容易,但反演的高程精度较低;而当波长较短时,干涉图条纹频率较高,相位解缠困难,但反演的高程精度较高.为了充分利用多波段InSAR干涉相位之间的互补信息,设计了利用中国余数定理的多波段InSAR相位解缠方法,采用由DEM仿真的多波段干涉图进行了相位解缠实验,得到了理想的解缠结果,成功解决了因地形起伏较大或基线较长而引起的干涉相位欠采样处的相位解缠难题.     

InSAR相位条纹图的加权圆周期中值滤波算法

针对InSAR中干涉相位条纹图的降噪滤波，基于一种改进型中值虑波方法，提出了加权圆周期中值滤波方法，进行了理论分析和计算机仿真，并与几种经典的滤波方法作了比较．结果表明，该滤波方法在滤除高斯和颗粒混合噪声时效果最佳．     

同相正交信号相位失衡补偿方法研究

零中频接收机存在正交混频器电路中同相/正交(I/Q)信号失衡的问题,导致接收机的镜像抑制能力急剧下降,系统的动态范围受到影响。设计了一种计算并补偿I/Q信号线性相位失衡的方法,对解调后的I/Q两路基带信号进行互功率谱及其相位谱的计算,利用三点法进行相位解缠,根据解缠后的群延时差和相位偏置设计分数延时滤波器,进行相位补偿,还原出消除I/Q失衡后的时域信号。经仿真及硬件平台实验测试,该方法补偿效果好,实现简单、算法复杂度低、实时性高。     

数字全息相位解包裹方法的适用性分析

相位解包裹是数字全息测量中必不可少的一环,为了更好地应用数字全息测量技术,对常用的三种相位解包裹方法(基于离散余弦变换(DCT法)、四次快速傅里叶变换(4-FFT法)以及两次快速傅里叶变换(2-FFT法)的相位解包裹方法)的适用性进行分析和验证.首先从理论上,分别以三种方法成立的前提为依据,推导得出了三种方法基本公式各自成立的范围和精度,并指出这三种解包裹方法均不适用于解相位跳变大于π的包裹相位.通过peaks函数仿真模拟真实相位,进行包裹和解包裹运算.实验结果证明了当相位跳变小于π时,上述三种相位解包裹方法均适用,其中DCT法和4-FFT法精度较高, DCT法仅存在一个常数相位误差, 4-FFT法的均方差为1.3×10~(-16)rad, 2-FFT法的均方差为2.494 rad.反之,当相位跳变大于π时,上述三种方法均不适用,解包裹失败.总之,三种常用的解包裹方法中, DCT法可靠性更高,精度更高.该分析结果将为数字全息技术中相位解包裹技术发展提供理论支撑.     

干涉SAR相位解卷绕中斜坡畸变校正的迭代算法

在干涉SAR中 ,对于一个卷绕的斜坡相位函数 ,基于最小二乘的方法由于不相干噪声的存在使得斜坡相位的恢复发生畸变 .利用迭代加光滑的方法使得每次对一个斜坡度较小的相位斜坡进行解卷绕 ,进而对畸变进行校正 ,仿真结果表明该方法能较好地校正斜坡畸变     

基于时间相位展开算法的相位测量轮廓术

为了拓广结构光测量技术的应用领域,克服被测物体表面不连续变化的情况,对传统的PMP测量进行了改进,对时间相位展开算法与空间相位展开算法进行了比较,并通过试验结果证明了时间相位展开的优越性。试验中测量范围为400 mm×400 mm×200 mm,被测物体选择了平面、圆柱和鼠标3种。试验中借助图像处理技术,提高了测量的精度。测量系统仍处于试验阶段,在系统结构标定方面的精度还有待提高。     

L1-norm method for multi-baseline InSAR phase unwrapping

Multi-baseline phase unwrapping is a critical processing procedure of multi-baseline synthetic aperture radar interferometry (InSAR). However, it has a disadvantage that it is not robust to noise. In order to solve this problem, in this paper, an L¹-norm based single-baseline phase unwrapping method is proposed. By using the L¹-norm optimization model, the relation among interferograms obtained by multi-baseline InSAR is combined in the conventional signle-baseline L¹-norm phase unwrapping optimization model with this algorithm. Finally, simulated experiments demonstrate that this method has a better accuracy on phase unwrapping results and that it can be applied to measuring the complex terrain.     

枝切法与曲面拟合结合的InSAR相位展开算法

为了解决干涉合成孔径雷达(InSAR)相位被缠绕的问题,提出了一种基于枝切法与曲面拟合的合成相位展开算法.这种算法针对干涉相位图中不同质量的区域采用不同的展开策略,首先利用枝切法准确性高的特点展开高质量区域的相位,然后利用曲面拟合的方法对低质量区域的相位进行拟合,最后利用遗传算法对拟合函数进行修正来获得最终的展开相位.仿真实验和实测数据表明,该方法很好地克服了枝切法的"孤岛现象"和最小二乘法存在相位坡度欠估计的情况,且比其他方法的精度高。     

一种局部频率估计的区域生长相位展开方法

提出了一种干涉SAR相位展开算法,该方法假设局部展开相位为理想平面,利用最大似然频率估计器估计出局部频率,并结合已展开的相位,共同推测出局部区域中心像素的展开相位;该方法整体上采用区域生长策略,由高质量的区域逐步向低质量的区域进行相位展开,最大限度地减少了误差传递.     

高维目标进化算法研究进展

主流的多目标进化算法在解决目标数目较少的优化问题时具有较好的性能,但当优化目标数目超过4维,即具有高维目标时,算法的性能很快下降,而且搜索的开销快速增长.高维目标进化算法的研究受到了进化计算与工程优化领域的高度关注.鉴于此,对高维目标优化问题的困难进行了分析,并对高维目标进化算法的研究进展进行了综述,总结了各类算法的特点与缺陷,并指出了未来进一步研究的方向.     

三种典型模板匹配算法性能比较

为了在图像识别、配准和拼接等具体问题中能够针对不同条件来合理选取适当的匹配算法,详细介绍三种典型模板匹配算法,即基于索引表的图像匹配算法、基于图像相关性的图像匹配算法和序贯相似性检测算法(Sequential Similarity Detection Algorithm,SSDA),并从实时性、鲁棒性和精确性等角度出发,对其匹配性能进行差异分析。采用分组实验的方法对匹配算法的各项性能指标进行测试和比较,结果表明,三种算法都具有良好的精确性,其中基于索引表的算法和序贯相似性检测算法具有较好的实时性,而基于图像相关性的算法在噪声环境下具有良好的鲁棒性。     

渐进演化类拓扑优化算法的优化准则对比研究

渐进演化类拓扑优化算法的优化准则是影响结构优化结果的关键因素之一。以不同荷载和边界条件下的深梁模型为数值算例,比较了基于不同优化准则的3种算法在优化解和优化效率上的差别。结果表明：对于荷载和边界等条件较简单的构件,采用单向和确定性优化准则的渐进演化类拓扑优化算法能高效地得到最优拓扑,采用概率性优化准则和采用双向优化准则的渐进演化类拓扑优化算法有着更广的适用范围,在荷载和边界等条件较复杂的构件上,同样表现出较强的避免优化畸变的能力和全局寻优能力。对结合概率性优化准则和双向优化准则的遗传双向渐进演化结构优化算法建立了流程图,并进行初步讨论,以期进一步提高渐进演化类拓扑优化算法的实用性和寻优能力。     

常用图像去噪算法的比较与研究

去噪是图像处理中极其重要的步骤.研究了常用的去噪算法并进行改进,还对常用去噪算法进行了对比实验,提出用峰值信噪比(PSNR)、最小均方差(MSE)、归一化绝对误差(NAE)相结合来衡量各种算法的去噪效果.实验表明,自适应中值滤波去除椒盐噪声的效果最好;改进的中值维纳滤波由于融合了二者的优点,其去噪效果和边缘保持能力较维纳滤波和中值滤波好.