InSAR相位解缠最小二乘算法的研究

相位解缠是干涉合成孔径雷达（InSAR）测量地形高程的重要步骤之一。由噪声和欠采样导致的相位不一致性问题是相位解缠的难点。本文分析了相位解缠最小二乘算法的原理和性质,总结了算法的优缺点。最后采用加拿大RadarSatl数据进行实验,验证了分析的结果。     

基于最小二乘原理的相位测量算法

介绍了一种基于最小二乘原理的相位测量算法,讨论了算法实现方法和步骤.仿真结果表明该算法具有精度高、抗干扰能力强、硬件组成简单、数据处理量少等特点.     

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。     

基于短时傅里叶变换的干涉相位解缠方法

提出了一种基于二维短时傅里叶变换的干涉相位图解缠方法.该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,设置阈值,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,达到降低噪声和清除残差点的目的,并利用改进的Itoh方法对滤波后的相位进行相位解缠.仿真和实测数据处理结果验证了该方法的有效性,且与其他方法相比具有较高的精度.     

InSAR加权迭代贪婪算法相位解缠及性能分析

针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用加权迭代贪婪算法提高解缠精度的新方法.首先推导了加权迭代贪婪算法相位解缠的基本原理,然后给出了算法的实现过程,最后进行了仿真分析.在分析比较了W=2和W=3加权迭代贪婪算法性能的基础上,将W=3加权迭代贪婪算法与经典的解缠算法在解缠精度和解缠时间上进行了比较.仿真和实际数据解缠证明,该算法实时、高效、准确.     

基于构造边的精确快速相位解缠算法

针对复杂包裹相位图普遍存在相位跳变和解缠耗 时的情况,设计了一种高精度快速的相位解缠算法。首 先通过三步相移法得到包裹相位图,由包裹相位图计算产生质量图;再由相邻两像素点的质 量值构造水平与竖直权 值边,根据构造边权值的大小作为路径引导进行相位解缠,解缠过程以两像素点所构成边为 单位,采用不连续解缠 路径,逐次解缠所有像素点,有效降低了区域不连续、测量遮挡和环境噪声对解 缠精度的影响,而且通 过一次排序即可确定解缠顺序,提高了解缠效率;最后,结合本文构造权值图的特点,对算 法进一步优化,剔除了 冗余的权值边,加快了解缠的速度。通过对比不同算法的解缠结果表明,本文提出的算法具 有较快的解缠速度和较高的精度。     

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。     

基于蚁群算法的InSAR相位解缠算法

该文利用数字地面高程(DEM)数据的变更,由SAR成像机理和双尺度粗糙面散射计算构造得到多景具不同阴影的单视复数(SLC)SAR影像数据。提出一种基于蚁群算法的相位解缠算法,用于多景具不同残差点数量的仿真相干SLC相干图像以及欧洲环境卫星(ENVISAT-ASAR)的InSAR图像的相位解缠,并与其他现有的解缠方法作比较。结果表明：该算法是一种有效的相位解缠方法,解缠精度与解缠速度上要优于其他一些常用的解缠方法。     

基于蚁群算法的InSAR相位解缠算法

该文利用数字地面高程（DEM）数据的变更,由SAR成像机理和双尺度粗糙面散射计算构造得到多景具不同阴影的单视复数（SLC）SAR影像数据。提出一种基于蚁群算法的相位解缠算法,用于多景具不同残差点数量的仿真相干SLC相干图像以及欧洲环境卫星（ENVISAT-ASAR）的InSAR图像的相位解缠,并与其他现有的解缠方法作比较。结果表明：该算法是一种有效的相位解缠方法,解缠精度与解缠速度上要优于其他一些常用的解缠方法。     

一种多基线相位解缠频域快速算法

一切将相位由主值或相位差值恢复为真实值的过程统称为相位解缠,除了雷达干涉应用外,相位解缠在合成孔径声纳、自适应光学、核磁共振、地震处理等方面都有重要应用,多基线可提高相位解缠的性能。以多基线干涉合成孔径雷达(InSAR)系统为应用背景,提出一种多基线InSAR干涉相位解缠频域快速算法。该算法的基本思想是使相位梯度估计值的频域函数与各基线相位梯度频域函数加权和之差的平方和最小。仿真及实测数据处理结果表明:频域算法效果与时域算法类似,由于避免了镜像操作,其效率大大提高。     

瞬时频率引导的小波变换轮廓术相位解包裹技术

提出了一种新的用于小波变换轮廓术进行相位解 包裹的质量图建立方法。对受物体形貌调制的变形 条纹图,利用小波变换相位解调技术获得变形条纹的包裹相位与瞬时频率;将瞬时频率与条 纹载频的绝对 差值和相邻像素点之间瞬时频率的变化程度两方面建立质量图,质量图值的大小可表示位 相质量的好坏, 质量图的值越小,相位质量越可靠;再设定阈值,将质量图分为质量好坏两部分,不同 部分分别采用 扫描线算法和洪流相位解包裹法进行位相解包裹。本文方法在提高解包裹处理速度的同时, 还可以更为精确 地检测出噪声、阴影或条纹突变等区域,使相位解包裹精度和效率得到了保证。通过理论分 析、仿真分析、 实物静态和动态实验表明,与现有的质量图引导的洪流相位解包裹法 相比,本文方法解包裹速 度更快,适用于动态测量中大量变形条纹图的相位精确快速解包裹。     

基于模拟退火的全局相位展开算法

与常用的最小二乘和最小费用流相位展开算法求满足待求相位梯度与包裹相位梯度最小范数解不同,提出一种以待求相位的二阶相位差在整个相位场上的总和为目标函数,并利用模拟退火算法实现其最小化的相位展算法。计算表明：该算法可以对最小二乘和最小费用流算法不能展开的欠采样包裹相位和含有噪声的欠采样包裹相位,进行有效的相位展开。     

小波变换在位相展开中的应用

在结构照明型光学三维传感和干涉型计量技术中，都需要将计算出的截断位相恢复为物理参数对应的连续位相，位相展开的过程中，对于十分复杂的截断位相，如何有效地标记出极点和截断线是至关重要的。本文提出利用小波变换寻找截断线的方法，利用小波变换系数的模极大值与局部奇异性的关系，通过检测小波变换系数模极大值的位置来标记截断线的基本走向，进而采用图像处理中的二值数学形态学处理方法形成完整的截断线，构成指导位相展开的控制模板，新算法有效地标记了极点和截断线，将位相展开的错误限制在局部范围。本文给出了这种算法的详细分析和计算机模拟实验的结果。     

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。     

相邻区域位相去包裹免疫算法

本文根据位相的分布特点提出了一种简单有效的相邻区域位相去包裹免疫算法 ,可以对含有噪声和无效数据区的包裹位相图进行正确去包裹 ,不需要先识别误差点 ,去包裹过程与路径无关 ,算法简单 ,可以有效地解决去包裹误差扩散问题 ,消除“拉线” ,现象。同时 ,仿真结果也证明了此种算法的有效性和健壮性     

Adaptive multiresolution speech enhancement algorithm based on wavelet transform

In this paper, an adaptive multiresolution speech enhancement algorithm based on wavelet transform is put forward. It can make adaptive filtering to noise speech both at scales and among scales. So that the noise parts during the frequency intervals which decrease hearing quality mostly are reduced efficiently. Both the SNR and subject hearing quality of denoised speech are high and good.     

可靠度导引的相位解包裹算法

设计实现了基于可靠度导引的相位解包裹算法。该算法首先在像素可靠度的基础上计算邻接线可靠度,然后根据邻接线可靠度的高低规划解包裹路径。仿真和实测结果表明,该算法可以有效避免误差扩散引起的拉线现象,提高解包裹相位的可靠性。     

基于规则化条形图的相位展开方法

为了便捷和可靠的展开光栅投影相位轮廓术中的相位主值,提出一种基于规则化条形 图的相位展开方法。该方法将周期次数信息赋予规则化的辅助图像中,并投影到物体表面由 数字相机同步采集,再经过分析处理即可辅助相位主值展开。通过分析相位主值的跳变规则 来确定辅助图像的灰度分布,形成规则的条形辅助图,将其投影到物体表面,受到与相位场 相同的调制作用,再根据其灰度分布即可解出周期次数信息来引导相位主值展开,同时给出 了相位主值跳变位置附近周期次数的调整方法,整个测量过程仅需额外投影一幅预先编制的 条形辅助图像即可。仿真和真实实验证明了本方法的可行性和可靠性。与传统方法相比,本 文方法兼顾了相位展开的速度和可靠性。     

基于小波变换的高精度旋转变压器信号数字转换电路

针对旋转变压器信号到数字转换方法中,在采用DSP处理或查表方法时,由于正弦信号的非线性,造成转换精度较低的问题。本文提出基于小波变换的多分辨率分析理论,设计出一种高精度旋转变压器器信号到数字信号转换电路以提高转换精度。这里通过模拟电路实现Harr小波变换,通过对正弦信号进行逐级逼近处理,将信号分解并平移到（0~π16）范围内,根据泰勒定理实现角度值的求解,实现0.02°（14位二进制精度）的转换精度。成功解决了由于非线性信号造成的旋转变压器器信号到数字信号转换精度较低的问题,具有很高的实用价值。在此分析了电路工作原理并给出了SPICE仿真结果,试验表明该电路能够实现14位的转换精度。