基于粗数字高程模型信息的干涉相位图生成方法

该文提出了一种基于粗数字高程模型(DEM)信息的干涉相位图生成方法,其思路为充分利用已有的DEM信息来完成SAR图像配准-干涉相位滤波处理。此方法首先根据粗DEM信息和系统参数计算得到SAR图像中每一像素的2维配准偏移量,从而完成SAR图像的配准。在干涉相位滤波中,由粗DEM信息仿真生成已知地形的干涉条纹图用以补偿InSAR系统录取得到的干涉相位,再对残余相位进行滤波处理,提高干涉相位滤波的性能。另外,对于高分辨率SAR图像,粗DEM高程误差和系统参数误差会引入较大的图像配准误差,该文再利用联合像素子空间投影方法进一步完成SAR图像的精确配准和相位滤波。仿真结果验证了该文方法的有效性。

无背景遥感FT-IR干涉图特征信息提取方法

为改进环境监测方法,结合遥感辐射传输模型,介绍了被动遥感傅里叶变换红外干涉图特征信息提取方法。该算法可直接对污染气体的遥感傅里叶变换红外干涉图进行处理,并利用数字带通滤波器压缩背景红外辐射及其他干扰物质。实现了目标特征信息的有效提取,无需对原始干涉图做傅里叶变换即可获得光谱,特别是无需使用背景光谱获得差谱或者比谱,克服了必须测量干净背景谱的限制。实验结果表明,经过特征信息提取的干涉图可用于模式识别和定量分析,效果良好。

一种用于InSAR/INS组合导航的姿态角反演方法

平台的姿态信息对导航十分重要,但合成孔径雷达辅助惯导系统无法获得平台的姿态信息,单天线GPS(Global Positioning System)无法完成姿态测量的需求.针对以上问题提出基于条纹匹配的干涉合成孔径雷达辅助惯导的组合导航方法,该导航方法中干涉合成孔径雷达系统对平台的姿态角比较敏感,可以高精度地反演平台的姿态信息.本文通过分析平台的姿态误差对定位误差的影响,建立姿态角反演模型,根据条纹匹配得到的定位偏移结果,利用Levenberg-Marquardt(LM)算法求解非线性方程组完成平台姿态角的反演.最后通过仿真和干涉合成孔径雷达实际数据验证了姿态角反演模型的有效性.

基于相位梯度的干涉条纹图配准方法

利用单基线InSAR系统对同一地区进行重复观测,是获取多基线干涉数据的一种现实可行的途径.单基线InSAR系统单次航过形成的SAR图像对具有高相干性,利用传统的图像配准方法容易实现配准.然而,多次航过获得的SAR图像存在严重的时间去相干和基线去相干,配准难度很大.但是,多次航过形成的干涉相位图对应于同一数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),因此,多次航过产生的DEM中必然存在相干信息.基于此,提出了一种对干涉相位图的配准方法,此方法充分利用相位梯度信息,解决了单基线InSAR多航过数据处理中的干涉条纹图配准问题.计算机仿真结果验证了本方法能够有效地配准单基线InSAR系统多次航过所获得的干涉条纹图.

基于光学设计软件的相移点衍射干涉仪建模

为了模拟用于球面面形高精度检测的相移点衍射干涉仪的测试过程,介绍了点衍射干涉仪的基本工作原理,分析了相移点衍射干涉仪的测量误差。利用光学设计软件和自行编制的软件建立了点衍射干涉仪的检测模型,利用该模型分别推导了参考光束和测试光束在干涉场的复振幅分布,模拟了测量过程。根据光的相干理论,通过改变被测镜的位置,实现移相,得到移相干涉图。最后对一设定的被检镜进行实验模拟,生成了两组对称倾斜的13步移相干涉图,对干涉图处理后计算得到了被检镜的检测面形。结果表明,在不引入硬件误差时,由相位提取和波面反演造成的检测面形与设定面形偏差为RMS值0.0783nm,PV值0.5656nm。

基于参数化模型的近红外干涉图相位校正方法

干涉图是傅里叶变换近红外光谱仪测量获得的最原始信息,干涉图的相位校正直接关系到近红外光谱的质量。本文提出利用参数化模型对干涉图进行相位校正,该方法认为仪器测量所得的相位误差与波数之间存在函数关系。利用同一台仪器所测得的大量干涉图拟合出模型的参数,即可获得相位误差与波数之间的关系。对新样品的干涉图相位校正时,直接利用已拟合的关系进行校正即可获得高质量的干涉图。实验结果表明,采用参数化模型校正干涉图的效果比仪器自带Mertz算法效果好。利用参数化模型校正干涉图可提高干涉图处理的效率,为近红外光谱分析技术的研究提供了新的研究思路。

红外傅里叶光谱仪的干涉图模型研究及应用

介绍了红外傅里叶光谱仪干涉图的获取原理和过程。基于MATLAB软件,首次采用将数值积分技术结合离散傅里叶变换的方法对干涉图特性进行了建模和计算,得到了不同温度黑体辐射所对应的干涉图,并对其直流偏置、最大值以及相对最小值等特征进行了分析。定量给出了相对最小值与直流偏置之间的线性关系,并从试验数据上对其进行了验证。在国内首次从干涉图特性的角度分析了大气垂直探测仪系统的背景噪声。然后对通过在CTIA型读出电路中引入减法电路来提高动态范围的方法进行了可行性分析。结果表明,该方法并不具有可行性。

基于现代谱估计技术的干涉光谱复原算法

为了克服传统光谱复原算法理论上的缺点,引入了现代谱估计技术的概念和基本算法.利用两类现代谱估计方法(自回归模型和多重信号分类算法)进行干涉光谱复原,比较了复原光谱与传统光谱复原算法的效果,并对文中所用几种方法的局限性加以验证和说明.研究结果证明了现代谱估计方法应用于光谱复原中完全可行且性能优异,在传感器获取的数据长度有限时可以获得更高的光谱分辨率.

时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪干涉图获取模式研究

基于自行研制的时空混合调制型偏振干涉成像光谱仪(TSMPIIS),提出了一种新的干涉图和光谱的获取模式,分析了干涉数据的排列方式,详细阐述了不同时刻获得的一系列干涉图组合的方法,并由TSMPIIS获得了单色光和复色光的干涉图.理想的干涉图和复原光谱充分显示了这种探测模式的优越性,如宽场、高探测灵敏度和高通量等.

基于改进P-M模型与加权复合型中值滤波的非球面干涉图去噪方法

针对非球面干涉图在预处理过程中去噪的问题,提出了一种基于改进P-M模型与加权复合型中值滤波相结合的去噪方法。分析了P-M模型,指出了该模型在去噪中的缺点并且提出了相应的改进模型。讨论了经典的中值滤波模型,但有时利用中值来替代污染值反而会使图像尖锐的边缘信息变得平滑,因此对其进行了改进。在此基础上,提出将改进P-M模型与复合型中值滤波融合在一起的去噪方法。理论分析与仿真实验结果表明:该方法不仅可以有效地去除非球面干涉图中的噪声,而且能够克服图像去噪后存在的边缘模糊现象,更好地保护干涉图的特征信息即图像边缘和细节信息。该方法对干涉图进行预处理后取得了较好的效果,充分体现了该方法的优越性。