基于小波域HMT模型InSAR干涉图噪声滤波研究

相干斑噪声是InSAR干涉图固有的,且InSAR干涉图对相干斑噪声十分敏感,为了得到精度更高的干涉测量产品,需要对干涉图进行相干斑噪声滤波。针对InSAR干涉图中相干斑噪声的统计特性,提出了一种基于小波域HMT模型的InSAR干涉图滤波算法,对InSAR干涉图的实部和虚部分别进行处理。试验研究结果表明,该方法在有效抑制相干斑的同时,还能有效地保持相位的细节信息和条纹的边缘结构,而且大大地减少了残余点的数量,有利于提高InSAR干涉测量的精度。

基于信噪比的InSAR干涉图自适应滤波

提出一种基于信噪比的InSAR干涉图相位噪声抑制算法。该算法对Goldstein滤波方法进行改进,使Goldstein滤波参数α依赖于局部信噪比,从而实现对低信噪比区域进行强滤波、高信噪比区域弱滤波。采用模拟数据和真实数据进行验证,结果表明新算法能有效抑制InSAR干涉图的噪声。

一种改进的Goldstein InSAR干涉图滤波算法

提出了一种抑制InSAR干涉图噪声并保持干涉图条纹细节的算法,该算法改进了Goldstein滤波的参数α,将干涉图的相位标准偏差函数模型作为参数。相位标准偏差是相位噪声的体现,以干涉图的相位噪声强弱来决定滤波的强弱,噪声强的局部区域强滤波,噪声弱的局部区域弱滤波。实验结果表明,此方法改善了滤波效果,增强了滤波的局部自适应性和条纹细节的保真性。

INSAR干涉图的零中频矢量滤波算法

提出一合成孔径雷达干涉测量干涉图的滤波方法。该方法引入无线电技术中的零中频技术,将干涉图由高的中心频率变为零中频信号,再将信号分解至矢量空间中的两路正交信号,得到正弦支路信号和余弦支路信号,并分别进行低通滤波处理,最后根据滤波后的两路正交信号计算出滤波后的零中频干涉图,并恢复干涉图的原始频率,得到原始干涉图的滤波结果。实验结果表明:该方法滤波效果较好,能够解决干涉图条纹密集时滤波处理困难、效果较差的问题。

高条纹率InSAR干涉图滤波方法的对比研究

探讨复数域均值滤波、圆周期均值滤波、Lee滤波、旋滤波和Goldste in频域滤波方法在高条纹率InSAR干涉图滤波中的效果。对意大利Etna火山真实干涉图的滤波分析表明:在高条纹率情况下,由于受滑动窗口采样的限制,空域滤波都会不同程度地造成干涉条纹的混迭;而Goldste in频域滤波在噪声严重区域并不产生滤波效果,且表现出较好的条纹保持能力,具有很好的保真性和自适应性。

三种InSAR干涉图滤波方法对比

干涉图上斑点噪声的存在会掩盖图像的真实信息,降低图像的质量,增加目标识别和图像解译的难度。针对这一问题,文中在介绍了斑点噪声的产生原因和滤波去噪原理的基础上,采用自适应滤波、Boxcar滤波以及Goldstein滤波进行干涉图滤波实验,对实验结果从定性和定量方面进行分析研究。结果表明,Goldstein滤波在图像保真、抑制斑点噪声影响方面优于自适应滤波和Boxcar滤波。

利用自适应正交滤波法消除InSAR干涉图相位噪声

干涉图滤波是In SAR数据处理的关键步骤,滤波结果的好坏直接影响In SAR解算结果的可靠性。针对现有滤波方法的不足,文章研究了自适应正交滤波目标函数的构造,通过广义交叉验证对平滑参数进行选择,并将构造的函数运用于In SAR干涉图中,通过与其他方法进行对比,证实自适应正交滤波能有效地去除相位噪声的影响,且能最大程度地保持In SAR干涉相位中的有用信息。

经验模态分解技术在SAR干涉图滤波中的应用

提出了一种基于经验模态分解技术的滤波算法。该算法可以把原始数据分解成不同尺度的信息 ,从初始干涉图上减去与斑点噪声所对应尺度的信息 ,就可以达到斑点噪声抑制的目的。与另外两种滤波算法进行比较的结果表明 ,该算法不仅能有效地去除斑点噪声 ,并且能很好地保持相位的细节信息和条纹的边缘信息 ,保持相位的纯洁性 ,而且大比例地减少了残余点的数量 ,更有利于相位解缠。

星载SAR图像的斑点噪声抑制与滤波研究

根据斑点噪声的来源,分析和比较了抑制SAR图像斑点噪声的Lee滤波、Gamma MAP滤波、Frost滤波算法,并用台湾地区的SAR图像数据验证了不同滤波算法对斑点噪声的抑制效果.结果表明,Lee滤波抑制斑点噪声的综合性能最好.

基于静态小波分解的SAR干涉图滤波

在干涉图的静态分解小波域进行了中值滤波 ,并和另外 3种滤波算法进行了比较。结果表明 ,该算法不仅能有效地去除斑点噪声 ,并能很好地保持相位的细节信息和条纹的边缘 ,保持相位的纯洁性 ,而且大大地减少了残余点的数量 。

滤波参数对Goldstein干涉相位图滤波性能的影响分析

经典的Goldstein In SAR干涉图滤波算法选取滤波参数时存在较大的主观性。以经验值作为滤波参数的Goldstein滤波算法为基础,基于相干系数、相位标准偏差、伪相干系数、伪信噪比和结构相似性来获得滤波参数的Goldstein自适应滤波方法,采用32像素×32像素的滤波窗口对模拟和真实干涉相位图分别进行单次滤波实验,对滤波结果进行详细评价和对比分析。研究结果表明,基于这6种滤波参数均能在一定程度上抑制噪声,使干涉条纹趋势更加清晰,提升了干涉图的质量。其中,基于相位标准偏差的滤波不仅能够抑制噪声,并且较好地保持干涉图的细节和边缘信息;基于结构相似性和伪信噪比的滤波效果相对较弱;基于经验值、相干系数和伪相干系数的滤波效果相对欠佳。

基于噪声分布特征的干涉图像滤波新方法

干涉图像滤波一直是InSAR图像处理的关键步骤。针对经典滤波方法的不足,提出一种基于噪声分布模型的滤波新方法。该方法以干涉图像噪声分布模型为基础,首先对图像做噪声和有用信息判断,若判断为噪声进行滤除,否则保留信息。最后选取实际SAR数据进行滤波实验,与经典的滤波方法进行对比分析,并进行定量评价。实验结果表明,基于噪声分布模型的滤波方法,在去除残差点和边缘保持指数方面明显优于经典方法,在等效视数、相位标准差、斑点指数和平滑指数方面与经典方法相当。因此,本文提出的滤波方法在去除噪声的同时,最大程度的保持了图像信息的完整性,无疑是一种有效的新滤波方法。

基于相干系数指导的自适应均值、中值滤波

基于复数干涉质量与相干系数之间的关系,本文提出了一种基于相干系数指导的自适应滤波新方法。通过实验表明,相干系数指导的自适应滤波方法,在数据一致性、细节信息保持和边缘信息保持方面明显优于传统方法,相比之下去除噪声能力有所下降,残差点数目相对于固定窗口(大窗口)滤波较多,但是由于这种方法考虑了干涉噪声与相干系数之间的关系,所以滤波更符合实际,滤波综合性能较好。

小波变换在干涉纹图噪声识别中的应用研究

为了解决InSAR干涉纹图在数据获取和处理中易受各种噪声干扰致使图像质量变差的问题,本文从干涉纹图的生成以及相位统计特征出发,分析了干涉纹图的噪声来源,研究了基于小波域的干涉纹图噪声识别方法。以两幅不含噪声的图像作为研究对象,对两幅图像分别施加加性噪声和乘性噪声,分析其小波系数的影响值以及小波分解后各个低频系数的能量比,结果表明:不同类型噪声模型对小波系数的影响不同,加性噪声主要影响图像的高频部分,而低频部分小波系数的能量变化较小;乘性噪声主要影响图像的低频部分,而高频部分小波系数的能量变化较小。最后得出了一种根据小波系数的能量变化识别干涉纹图中噪声类型的方法。

联合EEMD-KECA算法的InSAR干涉相位时频滤波

根据干涉图信号和噪声时频分布差异的特点,提出一种改进的基于经验模态分解EEMD的InSAR干涉相位滤波方法。该方法首先利用可有效降低模态混叠的EEMD算法,对干涉图的实部及虚部分别进行2维经验模态分解,获得具有不同时间尺度的模态分量;然后根据信号和噪声分量的时间尺度分布特性的差异,采用适用于非线性信号分析的KECA算法对噪声识别、分离;最后利用去除噪声后的模态分量重构干涉图。为了证明本文方法的有效性,分别利用模拟数据及真实InSAR差分干涉相位进行滤波试验。对比本文EEMD-KECA滤波方法、Goldstein滤波、圆周期—中值滤波、EMD分解、EMD-PCA方法的滤波效果,采用相干斑指数、均方差指数、边缘保持指数进行定量评价。结果表明,与经典InSAR干涉图滤波方法相比,本文联合EEMD-KECA算法的滤波方法能有效滤除干涉图噪声,且在条纹边缘等细节信息的保持上也具有较大优势。

InSAR干涉相位图噪声模拟的研究

分析了合成孔径雷达干涉相位图中噪声的产生原因,讨论了相位噪声不仅与相干性有关,还与干涉图视数有关,成功地模拟了不同视数下的加噪相位图。

优化条纹频率估计的改进InSAR-BM3D滤波方法

针对InSAR-BM3D滤波在干涉图条纹密集、噪声严重情况下,存在的对干涉条纹保护较差、易丢失细节信息的问题,该文利用圆周期中值滤波对条纹频率估计方法进行优化以提高条纹频率估计精度,并利用优化的条纹频率方法对InSAR-BM3D滤波方法进行改进。为验证本文改进滤波方法的有效性,分别进行模拟数据与真实数据的滤波实验,并将改进滤波方法与未改进InSAR-BM3D滤波以及常用的Lee滤波、Goldstein滤波、小波硬阈值滤波、小波软阈值滤波进行滤波结果的定性和定量比较。结果表明,改进滤波方法在保持InSAR-BM3D滤波高效抑制噪声优势的同时,提高了对干涉条纹边缘和细节的保护能力,能获得更好的滤波效果。

雷达干涉测量图像的梯度自适应光滑子函数滤波法

提出基于梯度的自适应光滑子函数滤波的新方法。通过相位梯度判断出干涉图中的噪声点。在噪声点处,将包含噪声点的InSAR图像窗口拟合为二次曲面,然后用光滑子函数对拟合曲面进行平滑去噪处理。利用北京地区的真实ALOS数据进行滤波试验,并与几种常用的滤波方法进行比较和分析。通过均方根误差、峰值信噪比、边缘保持指数和标准相位偏差等量化指标,验证了基于梯度的自适应光滑子函数滤波方法的可行性与有效性。此方法可有效抑制斑点噪声,较好地保留边缘信息并且干涉图相位偏差较少。

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。