一种改进的APAP影像匹配算法

针对无人机影像匹配时易出现影像重影、透视失真和耗时较长等问题,本文提出了一种改进的APAP算法。该算法首先利用SIFT算法选取特征点,通过改进RANSAC算法去除误匹配点;然后根据APAP算法对影像进行网格划分,求每个网格的单应性矩阵,并对单应性矩阵进行线性化;最后根据线性化的单应性矩阵进行影像匹配,单应性矩阵的线性化不仅对影像匹配时产生的重影现象有较好的削弱作用,而且能减少非重叠区域的透视失真。试验结果表明,本文方法在匹配效率和匹配效果方面效果显著。

相位分块与拟合法结合的InSAR相位解缠算法

为进一步提高InSAR干涉图的解缠效果,提出了针对InSAR干涉图的相位分块与拟合法结合的相位解缠算法。该算法将获得的相位图分为多个相位区间块,块内相位值都在给定的相位区间内,将像素个数大于等于给定阈值的块归类为正常块,小于给定阈值的块归类为残余像素块;然后利用拟合法依次进行正常块间的相位解缠绕和残余像素的相位解缠绕,通过合并解缠后的块得到最终的解缠结果。为验证算法的适用性,采用模拟数据和实测数据进行实验处理,以均方根误差和算法运行时间作为评价指标,将此算法与传统的Goldstein枝切法、质量图引导法、四向剪切最小二乘法进行比较。结果表明,本文算法的噪声鲁棒性更好,解缠结果更为准确。

融合ROF模型的高斯滤波RSSI测距算法

针对WiFi室内定位时由于室内环境的复杂性、不确定性导致所采集的RSSI信号存在奇异值、波动性的问题,提出一种基于高斯滤波的改进算法,以期提高WiFi定位的测距精度:在原有高斯滤波算法基础上与全变分去噪算法相结合,引入ROF模型;并利用采集的RSSI矩阵数据梯度控制扩散系数,当扩散系数较小时保留有效信息,扩散系数较大时去除噪声;接着对去噪后的RSSI矩阵进行自适应校正,同时抑制阶梯效应引起的RSSI矩阵平滑不均匀现象,实现对强度信号的滤波及平滑处理。实验结果表明,该方法对提高WiFi定位的测距精度有较好效果。

融合Goldstein滤波的BM3D干涉图去噪算法

为进一步提高干涉图的滤波效果,该文提出了针对合成孔径雷达干涉技术(InSAR)干涉图的改进BM3D算法。该算法将Goldstein滤波高效去除干涉图噪声的优势融入到BM3D算法基本估计中,并在最终估计阶段增强被过度平滑的图像细节,改进算法在保留图像细节信息的前提下提高了去除InSAR干涉图噪声的能力。为验证改进算法的适用性,采用模拟数据和实测数据进行实验处理,以残差点数、峰值信噪比、边缘保持指数和等效视数等作为评价指标,将此算法与基于梯度的自适应滤波、Lee滤波、Goldstein滤波、BM3D滤波进行比较,结果表明改进算法改善了滤波效果,提高了去噪能力,并保留了图像的细节特征。

最大似然估计的改进多基线InSAR解缠算法

多基线InSAR相位解缠算法能够突破相位欠采样及相位连续性假设的问题,可获得比单基线更为精确的解缠结果,但现有的多基线相位解缠算法存在噪声鲁棒性差或运行时间长的缺点。为提升精度减少运行时间,该文提出了结合最大似然估计算法与扩展卡尔曼滤波算法的多基线相位解缠算法。该算法首先对基于最大似然估计算法重建的预估地形高程进行误差点判断,之后利用扩展卡尔曼滤波的方法对误差点高程进行重建,获得最终估计的地形高程。为验证算法的适用性,采用模拟数据和实测数据进行实验处理,以归一化均方根误差和算法运行时间作为评价指标,将此算法与最长单基线最小费用流解缠算法、最大似然估计多基线解缠算法和最大后验估计多基线解缠算法进行比较,实验结果表明该方法精度较高、运行时间较短。

双状态机的自适应步态检测算法

针对步态检测算法无法适应于不同的运动状态、不同传感器姿态问题,该文提出基于双状态机的自适应步态检测算法,该方法在原算法基础上利用最大整体加速度阈值对状态机进行状态分割,并利用时间阈值和整体加速度阈值对状态机进行二次判断。通过四类步态检测算法的比较实验,常规峰值检测算法、状态机步态检测算法在行人行走状态下步态检测精度均优于99%,而在行人跑步状态和行走+跑步状态的步态检测精度仅为60%和70%,无法适应行人的不同运动状态;本文算法在不同行人运动状态、不同传感器姿态下均具有较强的适应性和可靠的步态检测正确率。

一种改进三维块匹配的SAR图像去噪方法

针对BM3D算法对合成孔径雷达图像的乘性相干斑噪声抑制导致图像细节信息丢失的问题,提出一种改进相似性度量的BM3D算法。在对相干斑噪声模型分析基础上,采用对数变换使BM3D算法适用于SAR图像去噪,并从相似图像块划分的权重计算方法入手,引入皮尔逊相关系数改进相似性度量准则,从而提升相似图像块匹配准确度。实验选取永城部分地区Sentinel-1A影像数据,并对该算法和其他几种滤波算法进行了对比分析,结果表明本文算法能有效去除斑点噪声,同时保留图像边缘细节信息。