干涉条纹的定位及图像处理技术

分析了几种不同光照明情况下条纹的定域 ,导出了条纹定域的关系式 .给出了混杂在条纹图像内的噪声处理方法以及几个重要结论 ,对应用前景作了展望 .

InSAR干涉条纹图去噪方法的研究

分析了干涉条纹图中相位噪声的来源,介绍了几种专门用于InSAR干涉条纹图噪声滤除的方法,针对干涉条纹图的相位跳跃现象,提出了正余弦变换的方法解决相位跳跃的问题,并在此基础上提出了两种新的相位噪声滤除方法———正余弦均值滤波法和正余弦中值滤波法,最后进行了对比试验,证明了本文提出的方法具有噪声抑制效果好、边缘信息保持能力强、算法简单的特点。

基于CCD采集的Mach-Zehnder干涉条纹图的处理算法

Mach-Zehnder干涉仪适用于研究气体密度迅速变化的状态。由于气体折射率的变化与其密度的变化成正比,而折射率的变化将使通过气体的光线有不同的光程,因此可通过干涉臂变化对干涉条纹图像效果的影响得到气体密度。实测中,采用图像采集卡和CCD来接收Mach-Zehnder干涉仪产生的条纹图像,再通过计算机对条纹图像的条纹间距进行处理,从而得到气体密度的变化状态。从光干涉理论出发,对Mach-Zehnder干涉条纹图像特征进行了分析,建立了Mach-Zehnder干涉条纹的数学模型,并根据此模型设计了处理Mach-Zehnder干涉条纹图像的算法。算法包括图像的预处理(即图像的噪声提取)、图像的二值化及图像的细化。

散斑干涉条纹图的总变分去噪方法

去除散斑条纹图中的噪声是电子散斑干涉测量技术的关键问题。提出将总变分图像去噪方法应用于电子散斑干涉条纹图滤波过程中,并对保真系数进行了改进。用总变分模型定义图像的能量函数,利用变分法求得满足能量函数的最优解,将图像去噪过程转化为求解偏微分方程的过程。分别对计算机模拟的条纹图和实验获得的条纹图进行了测试,定性和定量分析的结果表明该技术能够在显著滤波的同时保持条纹的对比度。

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.

干涉条纹图估测基线的方法研究

根据SAR干涉测量原理 ,提出了利用干涉相干条纹估测基线的方法 ,并以欧洲空间局资源卫星 1号和 2号携带的SAR系统在中国新疆伽师试验区获取的串接式 (Tan dem)干涉测量数据为数据源 ,对提出的方法进行了验证。结果表明 ,该方法能有效地估测基线 ,并弥补不能有效获取卫星轨道参数时 ,对基线进行估测的缺陷 。

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。

干涉条纹图中散斑噪声之滤除

散斑在光学干涉计量中被用作信息载体,但同时它也是严重的噪声。介绍了一种简单有效的滤除散斑噪声的方法,即在加窗富里叶变换域内进行掩模和阈值处理。同富里叶变换和正交小波变换相比,加窗富里叶变换有如下两方面的优点:加窗富里叶基和条纹的高度相似性使得信号与噪声容易分离,而加窗富里叶变换的冗余性则可削弱掩模和阈值处理对信号谱的破坏。此方法的有效性由数值模拟和实验的例子证实。此方法亦可滤除强度型条纹或位相型条纹中其它类型的噪声,如加型噪声。

基于二进小波的雷达干涉图条纹探测相位解绕

以二进小波和相位解绕理论为基础 ,利用二进小波变换的快速算法 ,对雷达干涉条纹图进行多尺度相位突变边缘探测 ,进而根据信号和噪声的奇异性在二进小波变换下的局部模极大值随尺度变化的不同演化规律 ,提出了对雷达干涉条纹图的噪声有一定压制的基于二进小波的干涉条纹检测的相位解绕算法。结果表明 ,在噪声没有严重破坏相位突变边缘的情况下 ,相位解绕结果是令人满意的。

光学干涉条纹图象处理及应用

本文应用数字图象处理与识别技术在 IBMPC/AT 图象处理系统上实现了光学干涉条纹图象的自动分析.文中提出的曲面平滑方法既可消除随机噪声又可使退化的图象得到改善.探讨了用二维灰值检测的方法获取条纹的准峰值或准谷值线.提出了用记忆跟踪算法自动消除噪声线段、剔除条纹毛刺的方法.文中还介绍了自动确定条纹级数的简要原理,最后给出了干涉条纹图象处理的实例.

干涉条纹图象变异条纹族间距的自动确定方法

干涉条纹图象是无损检测领域中广泛应用的一类图象，实现计算机自动处理干涉条纹对于工业检测自动化具有重要意义。干涉条纹分析中的一个重要步骤是确定条纹族的间距。传统的确定条纹间距的方法对于变异条纹族而言其计算精度不是很高。本文提出了一种新的条纹族间距确定方法──基准线条纹间距计算法，可以高精度地确定变异条纹族的间距。

散斑干涉条纹图降噪技术比较研究

电子散斑干涉条纹图在形成的过程中引入大量的散斑噪声,有效地去除噪声是电子散斑干涉技术研究的重要课题之一。对电子散斑干涉条纹的降噪方法进行了比较研究,仿真结果表明,传统的空域降噪方式在滤除噪声的同时对图像造成了一定的模糊,降低了图像的对比度。只有在降噪的同时充分地考虑条纹的方向性和条纹密度,才能更好地保留条纹图的结构和对比度,并为下一步提取相位图进行测量奠定一个好的基础。

光干涉条纹图的中心线提取算法

本文针对光干涉条纹图的特点,以近年来采用的多种方法为基础,找出了提取条纹中心线的“探索数”算法。分析和实验表明,该算法实现速度快,处理精度好,自动化程度高。本文介绍了该算法处理云纹图和全息图的实例。

基于二维连续小波变换的干涉条纹图相位的提取

在光学测量领域中,干涉法具有极其重要的意义。针对干涉条纹图相位的提取,提出了一种基于二维连续小波变换的干涉条纹图相位提取的新方法。在文中提出的算法中,为了降低计算时间,在计算过程中引入快速傅里叶变换,并提出将传统二维连续小波变换中的连续的尺度因子和旋转角用离散的尺度因子和旋转角代替,这样就解决了二维连续小波变换算法计算耗时的问题。通过仿真和实验发现,该方法可以快速准确的提取出干涉条纹图的相位,对于有缺陷的干涉条纹图,可以实现缺陷的修复并获得其相位图,并收到了比较不错的效果。

利用残余点优选InSAR干涉相位条纹图的研究

该文基于相位展开中残余点的概念,深入研究了残余点发生概率与配准精度间的内在联系,根据所得出的模型,提出以残余点的数目作为衡量不同配准结果的准则,挑选出最佳的条纹图,从而最大程度地减小数字高程图中因配准所引起的误差。实际数据的研究表明,该方法简便精确、行之有效。

像面散斑平均尺寸对散斑干涉条纹图的影响

散斑计量中,为了在动态测量中得到清晰的原始散斑条纹图,使更有效的提取相位信息,提出一种改变像面散斑平均尺寸大小对散斑成像影响的方法,进而改善原始散斑条纹图的清晰度。通过分析光路参数F数和放大倍数与像面散斑尺寸大小的定量关系,通过实验进行了验证。实验结果表明,形变量一定,系统放大倍数为1,成像透镜F值为4.5,或者,当F数为2,系统放大倍数为3.5,像面散斑平均尺寸大小为5.841μm,最接近像面尺寸5.86μm成像效果最好,经正余弦算法滤波后,得到的散斑条纹图最清晰,证实了像面上散斑尺寸大小对散斑条纹图的影响。

浅海波导中水下目标辐射噪声干涉条纹的理论分析和试验结果

浅海波导不变量的研究是近30年来水声学中引人注意的课题之一。水下目标辐射噪声的直达波和海面、海底反射波之间的干涉现象可以认为是浅海波导的典型例子,直达波和反射波之间的干涉条纹对了解浅海波导的机理是非常有效的。本文给出由水下目标辐射噪声直达波和海面、海底反射波产生的干涉现象的理论分析,指出由海面反射波引起的干涉条纹集中在高频段,而由海底反射引起的干涉条纹既可能在低频段也可能在高频段,它与海底的声学特性密切相关。文中给出了干涉条纹图和目标位置、海洋环境以及接收传感器等参数的关系,指出干涉条纹具有双曲线的形状,而一族双曲线的渐近线为直线。海试给出了若干有趣的结果,部分数据处理的例子证实了理论分析的正确性。本文所述的理论与试验结果表明在一定条件下,干涉条纹图可以用于目标检测与识别。

基于谱运算的复相关函数法在干涉复图像配准中的应用

复图像配准是干涉SAR处理中的关键步骤之一,要求配准精度达到0.1个像元的水平,而控制点的精确定位是复图像配准中的核心环节。尽管前人提出采用复相关系数法、信噪比法、平均扰动函数法等算法,但他们都是基于滑动窗口的算法,运算效率低。在分析前人算法的基础上,引入基于谱运算的复相关函数算法实现控制点的亚像元级精确定位,分析比较了算法的计算复杂度。应用该算法对我国某地区ERS 2的SLC数据进行了实验,生成了干涉图像,并进行了相干性分析,证明了该算法的可行性和稳健性。实验研究证明即使在主从图像时间间隔较大、相干性差的情况下,应用该算法也能获得干涉条纹图。

一种基于新质量图引导的干涉相位快速解缠方法

提出了一种基于新质量图引导的干涉相位快速解缠方法。首先,介绍了一种新的质量图求取方法,该方法考虑到传统质量图不能精细地反映地形坡度变化的缺陷,提出利用局部表面法向量的余弦作为质量,通过局部平面拟合纠正相位跳跃点的质量值,取得了良好的效果。其次,对质量图的解缠方法进行了改进,利用分块融合技术降低路径搜索的计算量,大大减少了解缠所需的时间。仿真和实测数据处理结果验证了方法的有效性。

干涉条纹相位检测数字信号处理系统研究

介绍了一种新的自适应统计滤波方法 .该方法能有效减少干涉条纹图中的噪声 ,仅用一幅条纹图就能获得准确的条纹相位分布 .实验结果表明 ,该滤波算法对