一种基于相干性本质的InSAR方位向预滤波方法

本文针对合成孔径雷达干涉测量(SAR Interferometry,InSAR)数据处理中的方位向预滤波问题,提出了一种改进的InSAR方位向预滤波方法.首先对InSAR成像系统的几何模型和雷达回波相干性的本质进行了分析,在此基础上提出在方位向只有来自相同方位角空间采样位置的回波信号才具有相干性,即能够用于相干干涉处理,然后根据相干性的本质,提出了一种基于相同方位角的预滤波方法.仿真试验结果和实例分析表明,本文提出的方位向预滤波算法能够有效地保留相干性信息,提高SAR图像对之间的相干性.     

一种改进的InSAR干涉图滤波算法

首先介绍了自适应矢量均值滤波算法的基本原理,接着对该算法提出改进性研究,并利用Microsoft Visual C＋＋编程予以实现,最后将该算法用于实际合成孔径雷达干涉测量技术（InSAR,Synthetic Aperture Radar Interferometry）的干涉图像,通过采用滤波评价指标,得出无论干涉图像中的条纹粗细与否,该算法在保持图像边缘的基础上对图像噪声均具有较好的抑制能力。实验结果表明对于处理含噪声较多的InSAR干涉图像,该算法相对容易实现。     

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。     

干涉合成孔径雷达相位滤波的一种新算法

该文着重就目前国际上研究的一个热点干涉合成孔径雷达成像中的相位滤波问题进行了讨论。提出了一种新的相应滤波方法,可适应干涉条纹方向的变化,十分适用于对干涉条纹密集的区域进行滤波。通过对德国X-SAR数据的处理检验该方法的效果,结果相当理想。此外,这种方法实现起来相当简单。     

干涉相位图的各向异性扩散方程滤波算法

该文提出了一种基于各向异性扩散偏微分方程抑制干涉合成孔径雷达(INSAR)相位噪声的算法。该算法给出了一种新的基于实数域干涉相位的扩散系数表达式,利用干涉相位图的局部统计特征,在干涉复图像中的均匀区域各向同性扩散,边缘区域各向异性扩散。试验结果表明,该算法在抑制干涉相位噪声的同时保持了条纹边缘细节信息,处理后的相位可以顺利展开。     

一种新的InSAR相位解缠算法

干涉相位解缠直接影响到干涉合成孔径雷达(InSAR)高程测量精度,是InSAR处理及其重要的一步。文中在研究了最小二乘法相位解缠的基础上,提出了一种基于解缠相位误差迭代补偿的加权最小二乘法。首先,采用加权最小二乘法得到相位解缠的初值,然后,再通过对解缠误差相位的迭代补偿,对解缠效果进行优化。另外,针对迭代次数的合理选择,还设计了一种迭代机制,避免了迭代次数过多引入的补偿冗余和迭代次数过少导致的补偿不足。相比最小二乘法,该方法通过加权处理对相位噪声的全局影响进行了约束;通过误差迭代补偿进一步大大提高了解缠精度。仿真试验结果表明:文中所提方法具有优越性。     

利用线性相位模型提高干涉SAR图像相干性及改进相干性估计

本文提出一种对干涉合成孔径雷达(干涉SAR)处理中单视复图像(SLC)进行地形自适应预滤波的方法,提高从不同入射角获得的SAR图像之间的空间相干性,并同时改进相干性估计.通过Chirp-Z变换进行干涉图局部频率估计,从而提取干涉图线性相位模型,并利用其进行距离和方位向的地形自适应预滤波.由于滤波器参数随地形进行调整,其性能优于仅仅依赖轨道参数或平坦地球相位估计的固定带宽非自适应滤波器.文中对SIR-C/X-SAR的Etna火山干涉数据同时进行了距离和方位向地形自适应处理,利用相干系数直方图对该方法与固定带宽非自适应滤波方法的性能作了比较.最后,本文还应用线性相位模型改进相干性估计,得到了去除地形变化因素后的相干系数图.     

InSAR通道联合稀疏贝叶斯特征化成像

针对干涉合成孔径雷达(InSAR)成像,该文提出了一种通道联合结构化稀疏的贝叶斯成像算法,可实现图像稀疏特征化增强,以提升干涉相位噪声滤波和相干斑抑制性能。基于贝叶斯准则,利用多层级统计模型建立稀疏成像模型,结构化稀疏表示InSAR图像。在稀疏成像求解中,利用最大期望(EM)算法进行图像重构和多层级统计参数估计。由于能够联合利用通道稀疏统计特性,所提算法能够有效提升InSAR幅度和相位噪声滤波性能。最后,通过实验分析进一步验证该文算法的有效性。      

一种新的干涉相位图局部自适应滤波方法

为了有效提高对InSAR干涉相位噪声的抑制性能并充分保持干涉相位图细节信息,该文提出一种基于局部地形相位补偿和各向异性高斯滤波函数(AGF)的自适应复相位滤波方法。该方法首先利用局部频率估计方法补偿地形相位,以便于消除局部地形相位对滤波窗口内干涉相位的不利影响。然后,构造了尺度和方向自适应的AGF,并对同分布样本进行局部加权的方向滤波。这里,AGF尺度随相干系数等级自适应变化：在低相干区域,采用的大尺度AGF能够充分地抑制相位噪声;在高相干区域,采用的小尺度AGF能更好地保持相位细节信息。AGF方向根据最大加权相干积累准则确定,以选取同分布的滤波样本估计中心像素相位值。实验结果表明,与多种滤波方法相比,该文方法在减少干涉相位图残点和保持条纹边缘等方面均具有更好的性能。     

可靠性排序在InSAR相位展开中的应用

提出一种基于可靠性排序的相位展开算法。这种算法的关键是选择相干图来标识相位数据的可靠性,相位展开的路径由相干图导向。阐述了可靠性排序测量的基本原理,讨论了算法设计和流程图,针对干涉合成孔径雷达(InSAR)获得的数据进行了相位展开处理,得出了较为理想的结果。实验表明,相位展开的路径总是沿着具有较高可靠性的像素到较低可靠性的像素．所以在最坏的情况下误差也被限制在局部最小区域。     

高分辨率机载InSAR高程距离向空变误差定标方法

高分辨率机载干涉合成孔径雷达(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)是获取高精度数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的重要手段之一。由于主副天线距离向相位方向图存在差异等原因,导致干涉相位偏差沿距离向变化,而传统的干涉定标方法将干涉相位偏差视为常数进行定标,无法消除干涉相位沿距离向变化的误差,因此使得定标后反演得到的高程存在距离向空变误差。针对该问题,该文提出一种单独将干涉相位偏差沿视角进行多项式拟合的定标方法。最后,利用一组机载实测数据对该方法加以验证,实验结果表明,该方法能有效地解决高分辨率机载InSAR高程测量距离向误差的空变问题。     

基于空时滤波的多通道SAR抗欺骗干扰算法

干扰机通过“截获-调制-转发”的方式对雷达实施欺骗干扰,导致成像图中形成难以分辨的假目标,严重影响目标识别。针对直达波欺骗干扰难分辨和去除的问题,本文基于多通道合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）信号与干扰模型,提出了一种SAR欺骗干扰的检测与抑制方法。首先通过分置相位中心天线（Displaced Phase Center Antenna,DPCA）方法对消静止场景目标,分离出干扰信号;然后采用沿航迹干涉（AlongTrack Interferometry, ATI）方法估计出干扰信号的空间位置;利用获取的干扰信号先验信息,基于干扰信号与目标信号在空时二维分布差异,采用基于零点约束的最小二乘误差方向图合成的空域滤波方法联合多普勒滤波抑制干扰。仿真实验表明,本文方法能有效检测和抑制欺骗干扰,同时不损失真实场景信息。     

一种新的SAR图像相干斑抑制算法

针对经典局域统计自适应滤波器的窗口大小问题,提出了一种新的用于抑制合成孔径雷达图像相干斑噪声的滤波算法.基于SAR图像的统计特性,窗口大小根据区域特征自动调整,尽可能将窗口调整为包含同一均匀区域,从而在保持细节的同时尽最大可能地抑制斑点噪声.实验结果表明,本算法不仅有效抑制了SAR图像的相干斑,保持图像的边缘细节.而且有着良好的图像视觉效果.     

一种改进的多视极化白化滤波算法

针对极化合成孔径雷达(PolSAR)图像的相干斑抑制问题,提出一种快速有效的多视极化白化滤波改进算法。该算法在分块加权法的块处理基础上,采用边缘检测模板对非同质类子块进行二次分类,从而提高了多视极化白化滤波(MPWF)算法的参数估计精度。利用美国宇航局喷气推进实验室(NASA/JPL)的AIRSAR系统实测数据进行了实验,实验结果表明文中方法不仅在斑点抑制效果和运算量上优于MPWF,而且有效地克服了分块处理带来的边缘模糊问题。     

一种新的低频超宽带干涉合成孔径雷达绝对相位估计方法

该文针对低频超宽带(UWB)干涉合成孔径雷达(InSAR),提出一种新的干涉相位绝对值估计方法。该方法首先对干涉图像进行非参数模型的精配准,并利用配准偏移量生成配准相位。然后将配准相位从干涉相位中去除,得到失配相位。最后估计失配相位的绝对相位,进而得到绝对干涉相位的值。该方法利用失配相位具有无相位缠绕或只在相干性较差区域存在相位缠绕的特性估计其绝对相位,相比传统的绝对干涉相位估计方法具有更小的运算复杂度。P波段UWB InSAR实测数据处理结果验证了该方法的有效性。     

一种自适应迭代的非局部干涉相位滤波方法

干涉相位滤波是获取高精度DEM 及正射图像过程中必不可少的关键步骤。传统相位滤波方法在滤除噪声和保持相位细节方面不能很好地兼顾,尤其在相干性较差或地形变化剧烈的情况下,难以得到高质量的干涉相位。该文针对上述问题提出了一种自适应迭代的非局部干涉相位滤波方法,其基于非局部的滤波思想,利用图像的冗余信息进行滤波。该方法根据干涉相位的自身特性,实现了衰减参数的自适应,之后通过自动迭代并在迭代过程中调节窗口大小使得滤波精度进一步提高。该文通过仿真和实测数据对现存算法与该文算法进行了对比分析,验证了所提算法的有效性。      

一种适用于双基SAR的改进PGA方法

实际的双基地合成孔径雷达(BiSAR)系统中,载体平台不可避免地存在运动误差。运动误差的存在将严重影响最终的成像结果,因此高效准确的运动误差估计和补偿方法是实现高精度成像的前提。针对双基地合成孔径雷达中存在的运动误差问题,提出了一种改进的相位梯度自聚焦(PGA)算法实现高精度的运动补偿。不同于传统的PGA算法,所提改进的PGA算法同时考虑了运动误差引入的空变相位误差和其导致的包络偏移,可以实现更高精度的运动误差估计。同时,将局部似然估计的思想扩展到所提的改进PGA算法中,有效地提升了算法的效率。实测的双基SAR数据验证了所提算法的有效性。     

一种基于质量指导的InSAR相位解缠快速实现方法

相位解缠是干涉SAR数据处理中的关键步骤,解缠效果的好坏直接影响干涉测量的精度。该文针对质量指导的相位解缠方法需要进行大量排序操作,在干涉数据维度较大时解缠效率低下的问题,提出了一种基于堆排序的快速的质量指导相位解缠方法。首先通过干涉复数据对或干涉相位确定相位质量图。然后利用最大堆作为质量图排序的数据结构,通过对最大堆进行删除根结点、插入新结点操作的过程中始终保持最大堆的性质不变,从而实现了质量图的排序,完成了从高质量区域到低质量区域的相位解缠。与传统方法相比,基于堆排序的方法大大降低了计算的时间复杂度,对于干涉SAR大面积测绘应用具有十分重要的意义。最后,通过仿真和实测数据验证了算法的正确性和高效性。     

利用结构相似性改进的极化Lee滤波算法

由于传统的参数估计方法不够准确,极化Lee滤波在相干斑抑制和细节信息保留不能够很好地同时兼顾。本文基于非局部均值算法的思想,提出了一种改进的极化Lee滤波。首先在SPAN图上计算窗口中像素之间的相似度得到加权权重,计算出中心像素的期望值和极化Lee滤波中的有关参数,同时利用权重对极化协方差矩阵进行非局部均值形式的加权平均,最后根据加权均值和滤波参数得到极化协方差矩阵的Lee滤波结果。单视和多视数据实验结果表明,该算法提高了极化Lee滤波中参数的估计精度,在保留边缘细节的同时不仅有效地抑制了相干斑噪声,对极化信息也有较好的保持能力,为图像的后续工作提供了较为理想的预处理结果。      

一种适用于椒盐-高斯干扰信号的自适应滤波改进算法

图像通信由于成像设备自身特点和通信过程中的光-电转换机制,一般含有椒盐-高斯干扰信号,信号交叉影响会导致单一的滤波方法效果不佳甚至失去作用。为了同时有效抑制两种干扰信号,提出了一种适用于椒盐-高斯干扰信号的自适应滤波改进算法。该算法首先通过干扰信号噪声点辨识与滤波窗口自适应扩展,计算信号噪声辨识过程中各扩展窗口归一化系数和一次加权联合滤波中间输出,然后利用多层级窗口中间输出值进行二次加权优化滤波,减少干扰信号噪声点对联合滤波输出的影响,最后针对计算量大的问题,在中值滤波过程中提出均值分割方法,提高滤波算法实时性。实验结果表明,该方法能有效抑制椒盐-高斯干扰信号噪声,算法实时性较好,优于多种传统及其演进滤波算法。