一种基于质量引导和最小不连续合成的InSAR相位解缠算法

该文提出了一种质量引导和最小不连续相融合的InSAR相位展开算法。根据相位质量图将缠绕相位分割为高低质量区域,高质量区域采用质量引导算法进行求解,然后将每个解缠后的高质量相位块视为抽象相位点,在低质量相位区域内部和抽象相位点之间进行最小不连续优化,求解最终解缠相位。对真实InSAR数据的处理结果表明,该算法可以有效克服质量引导算法和最小不连续算法中的误差传播,保持高质量区域解缠相位的精度,提高解缠效率。

一种改进的最小不连续相位解缠算法

提出了一种改进的最小不连续相位解缠算法.根据相位质量图将缠绕相位分为高、低质量区域,高质量区域采用质量引导算法进行相位求解,有效保持了高质量区域的相位解缠精度,低质量区域进行最小不连续优化.对真实InSAR干涉图的处理结果表明,文中方法在提高相位解缠精度的同时极大优化了相位解缠速度.

基于最小不连续的分块相位解缠算法

相位解缠是干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)和干涉合成孔径声纳(interferometric synthetic aperture sonar,InSAS)数据处理中极其关键的步骤。针对大块干涉图的解缠效率低下的问题,提出了一种基于最小不连续的分块相位解缠方法。首先根据干涉相位图计算相位质量图,并按照质量阈值将干涉相位图分成高、低质量区域;然后将大块干涉图分成规则小块干涉图,采用带权重的最小不连续相位解缠算法同时对小块干涉图进行相位求解;最后在不同子数据解缠相位块的高、低质量区域之间进行最小不连续优化,求解最终解缠相位,并以并行编程标准OpenMP为基础对分块解缠算法进行了并行化。通过对InSAR和InSAS干涉图的解缠实验验证了分块相位解缠算法的正确性和高效性。

基于最小不连续的区域增长解缠算法研究

相位解缠作为SAR干涉测量数据处理中的一个关键步骤，受到越来越广泛的关注，出现了各种各样的算法。但现有的相位解缠算法仍无法解决高噪声问题，由此导致噪声区域的误差传递到其它区域，产生全局误差，从而影响相位解缠精度。针对这种情况，本文根据区域增长解缠算法的特点，利用最小不连续法来全局优化区域增长策略，从而实现区域增长的全局优化解缠，并取得了较理想的解缠结果。

共享内存环境下的分块最小不连续相位解缠算法

提出了一种共享内存环境下的分块最小不连续相位解缠方法。首先,利用多核协同计算整块相位质量图;然后,将干涉图和相位质量图分割为规则小块,采用质量引导与最小不连续相合成的方法同时对子块干涉图进行相位解缠;最后,主线程在不同解缠相位块以及位于边界的低质量区域上再次进行最小不连续优化,获取最终合并后的解缠结果。仿真和真实干涉相位图的分块解缠实验结果表明,所提算法在保持解缠精度的同时,加速比分别达到3.98和2.26。

集群环境下的复合最小不连续相位解缠算法

提出了一种集群环境下的复合最小不连续相位解缠算法。首先主线程根据计算资源数将原始缠绕相位分为规则小块,并将未解缠相位块发送至空闲计算节点进行解缠。单块缠绕相位图解缠时,先计算相位质量图,并将缠绕相位分为高低质量区域,然后采用质量引导与最小不连续相结合的复合相位解缠策略进行解缠,最后将解缠结果和区域分割结果发送回主线程。完成所有分块缠绕相位解缠后,主线程在不同解缠相位块边界及其与边界相邻的低质量区域进行最小不连续优化来获取最终的解缠相位。通过集群环境下的并行相位解缠试验,验证了所提算法的正确性和高效性。

非递归最小不连续相位解缠算法及其优化方法

提出了一种非递归最小不连续相位解缠算法,并对其解缠效率进行了优化。在深入分析最小不连续算法的基础上,采用栈来保存生长边添加过程和消圈过程中的中间数据,实现了非递归最小不连续相位解缠算法。然后将其与量化质量引导相位解缠算法相结合,通过限制优化区域加速算法收敛。对InSAR(interferometric synthetic aperture radar)和InSAS(interferometric synthetic synthetic aperture sonar)干涉相位图的解缠试验结果表明:本文方法在保持相位解缠精度的同时,极大提高了相位解缠效率。

基于参考面的包裹次数减少的最小不连续法加速

在投影栅三维形貌测量中,相位解调得到的相位主值包裹在(一兀,兀)范围内,需要进行相位去包裹处理。Gdeisat提出了基于包裹次数减少的最小不连续相位去包裹加速,但无论是采用频域方法还是空域方法减少相位包裹次数,Gdeisat方法在实际操作中都存在操作复杂,计算量较大,精度有限的问题。针对以上问题,本文提出了一种基于参考面的包裹次数减少的最小不连续相位去包裹算法。首先分别投影和采集参考面和待测物面的变形条纹图,然后由四步相移法进行相位解调得到待测物和参考面的包裹相位;再由待测物和参考面的包裹相位,通过简单的复数除法运算,直接减少待测物包裹相位的包裹次数;最后利用最小不连续法去包裹,得到连续相位。该方法不仅省掉了Gdeisat方法中包裹次数减少的复杂操作,而且能消除测量系统的相位畸变。进行了实验验证,实验结果表明本文方法是可行的。

一种改进的InSAR相位解缠算法

干涉雷达计算生成DEM时,相位解缠是其中不可忽视的一步。对最小不连续算法进行效率优化,对孤立噪声点进行预处理,对按质量图分割的已解缠区域进行图像边缘处理,利用图像分割分离出相对完整的相位跳变区域,避免反复计算增长环以及冗余边,达到提高计算效率的目的。利用计算机模拟数据和实际数据新方法与不同方法的解缠效果进行对比。结果显示:最小不连续算法融合质量图法经过数字图像处理方式改进后的算法能够尽可能在保证精度的前提下提高原有算法计算效率。

一种组合的InSAR数据的相位解缠算法

在枝切法和加权最小不连续法这两种解缠算法的基础上,提出一种组合算法,该算法首先采用枝切法处理质量好的区域,再利用加权最小不连续法处理未解缠区域,并对解缠结果进行融合.最后进行了实测数据处理进行算法验证,试验结果表明该算法可保证结果可靠性,同时提高计算高效性.

一种超大规模干涉图的相位展开方法

针对超大规模干涉图相位展开消耗计算机内存资源多和执行时间长的问题,提出了"分而治之"的方法.将整个数据划分成可单独操作的子数据块,利用一致性好且误差传递较小的相位展开方法独立地展开每一子块;通过求解加权边缘连续的代价函数极值,对子块处理结果进行整体拼接;最后平滑内插非相干区域.仿真和实测数据实验结果说明:该方法能够有效地解决超大规模干涉图的相位展开问题,且相对于整体处理仍然保持了较高的相位展开精度.

基于DPWMMIN调制策略的感应电机驱动系统

为了减小调制过程的开关动作次数与开关损耗,对7段式SVPWM调制策略进行改进,采用DPWMMIN调制策略实现对电压源型逆变器输出电压的精确调制,推导出DPWMMIN调制策略的实现过程。同时在两相旋转坐标系下建立感应电机与逆变桥的数学模型,对定子电流控制器参数进行设计。仿真与实验结果表明,本文采用的DPWMMIN调制方法能够实现对目标电压矢量的精确调制,控制系统具有良好的稳态与动态性能,说明本文采用的调制策略以及控制方法的可行性与正确性。

一种分区域的复合相位解缠算法

提出了一种分区域的复合相位解缠算法。首先根据相位质量图将缠绕相位分成高、低质量区域,并采用质量引导算法求解初始解缠相位。然后采用区域生长法识别出所有的低质量区域,每个低质量区域信息单独存储。最后依次对每个低质量区域进行最小不连续优化,获取最终的解缠相位。对InSAR干涉相位图的解缠试验结果表明,该方法计算效率较最小不连续性算法高一个量级,而计算精度优于质量引导算法,在两者之间取得了很好的平衡。

共享内存环境下的大块干涉相位图解缠算法

针对大块干涉相位图解缠效率低的问题,提出了一种共享内存环境下的大块干涉相位图解缠方法。利用质量引导和最小不连续优化策略设计了复合相位解缠算法,并在共享内存环境下对算法中的质量图计算、高低质量区域分割和低质量区域优化3个步骤进行了并行化。为充分利用多核计算资源,针对低质量区域的并行优化,设计了动态计算任务分配方法。对仿真和干涉合成孔径雷达相位图的解缠试验结果表明,所提算法在提高相位解缠精度的同时,也极大地优化了相位解缠效率。

三种基本相位展开算法及其融合算法的性能比较

在现有的各种先进的计量技术[如光学干涉测量、光学三维传感、卫星雷达干涉测量(SAR)以及核磁共振成像(MRI)]中,二维相位展开是后期数据处理的关键步骤。通过仿真模拟存在噪声干扰的情况,比较了空间相位展开常用方法中的枝切法、最小不连续法、快速相位展开算法这三种算法的抗噪性能。结果显示相对于另外两种算法,最小不连续法具有较好的抗噪性能,但其耗时却远大于其他两种算法。综合三种算法的优缺点,提出将枝切法和快速相位展开算法分别与最小不连续法融合的两种算法。所提算法既利用了枝切法与快速相位展开算法展开速度快的优点,又利用了最小不连续法抗噪性能强的优点,使得融合后的两种算法展开速度提升的同时,又保证了相位展开的准确性。仿真模拟和实际实验结果验证了所提算法的有效性。