一种新的INSAR干涉条纹图滤波方法

干涉条纹图滤波是合成孔径雷达干涉测量处理中不可缺少的重要环节.对干涉条纹图滤波的一个重要要求是在有效抑制噪声的同时尽可能地保持条纹的跳变纹理信息.在分析干涉条纹图一阶差分的分布性质和三种当前最常用干涉条纹图滤波的算法的优缺点的基础上,提出基于椭圆方程的干涉条纹方向检测方法,并基于此推导了基于误差方程的用于表述不同方向的像素与滤波窗口中心像素的相关关系的加权模型,以此加权模型修正窗口均值滤波和圆周期均值滤波,得到新的保边缘的滤波器.接着分析了新滤波器的计算复杂度和不同权函数对滤波结果的影响.以此新的椭圆加权的保边缘滤波器处理了河北尚义地区的ERS-1/2合成孔径雷达数据,证明了本文提出的新滤波算法具有噪声抑制效果好,边缘信息保持能力强,计算速度快和可灵活配置等优点.     

利用BEMD-自适应滤波去除SAR干涉图噪声

基于二维经验模态分解特性,提出了一种基于BEMD-自适应滤波的干涉图抑制噪声算法,并对自适应滤波的窗口进行了改进。根据窗内特征自适应调节窗口大小,并通过门限来决定是否需要改变窗口尺寸,达到在同性质区增大窗口来抑制噪声,在异性质区减小窗口以最大限度地保护图像细节的目的。实验表明,该算法不仅能有效地抑制干涉图的噪声,增强滤波的局部自适应性,而且能很好地保持条纹的细节信息。     

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。     

基于EMD-自适应滤波的干涉图去噪方法研究

提出了一种基于EMD-自适应滤波干涉图去噪方法,该方法基于信号和噪声经过经验模态分解后在不同的IMF上有不同的特征,即先对信号进行经验模态分解,然后对各个高频IMF信号分别选用不同的滤波梯度参数进行自适应滤波处理,从初始干涉图上减去与斑点噪声所对应尺度信息,从而达到噪声抑制的目的。通过实验对比研究了该算法与Goldstein滤波、圆周期中值滤波、EMD分解方法和梯度-自适应滤波去噪的降噪效果。实验表明,该方法不仅能有效地去除InSAR干涉图的噪声,并且能很好地保持相位的细节信息和条纹的边缘信息。     

一种基于条纹中心线的InSAR干涉图滤波方法

干涉条纹图噪声的滤除是InSAR数据处理的关键步骤之一.针对干涉条纹图的各向异性特征!提出一种基于条纹中心线的InSAR干涉图滤波算法!考虑到干涉条纹中心线获取的复杂性!此算法采用细胞神经网络快速提取干涉条纹图的条纹中心线#通过用真实的InSAR干涉图实验证明此方法具有很好的滤波效果!滤波结果视觉特征良好,残余点减少,保持了图像的边缘和细节特征!而且降低了为滤波效果所付出的时间代价.     

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。     

噪声条件下的干涉SAR相位解缠

为了获得更为精确的相位解缠结果，利用经验模态分解算法对干涉相位图进行了噪声抑制，随后用Flynn最小不连续算法对滤波结果进行了相位解缠。对比中值滤波和C．Bo自适应滤波算法，以及预处理共轭梯度相位解缠算法的结果证明，经验模态分解滤波不驻能有效地抑制噪声，而且可以保持相位的细节信息和相位条纹的边缘信息，同时表明，在噪声条件下，Flynn相位解缠算法可以获得更为精确的真实相位。     

强噪声SAR干涉图的等值线中值–Goldstein 二级滤波

结合等值线滤波条纹边缘保持能力强和Goldstein滤波平滑效果好的特点,并且引入伪相干值对Goldstein滤波因子进行改进,提出InSAR干涉图的等值线中值-Goldstein二级滤波方法.模拟数据和真实数据的实验结果证明,强噪声干涉图经过新方法滤波后噪声水平大大降低而且分布均匀,条纹细节信息保持良好,在原本看不到...     

基于局部条纹频率估计的二维高斯滤波方法

提出一种基于局部条纹频率估计的干涉相位图二维高斯滤波方法。该方法采用最大似然法估计局部条纹频率,并用相位噪声的局部标准差评价噪声强度,从而控制滤波器参数实现自适应滤波,并采用仿真数据和SIR-C/XSAR在意大利Etna火山的干涉数据进行试验,将本算法与均值滤波方法和中值滤波方法以及Goldstein滤波方法进行了比较。试验结果表明,该方法不仅能够有效抑制干涉相位噪声,还能够很好地保持干涉条纹的细节信息。     

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。     

InSAR干涉图滤波方法研究

探讨多视滤波法、中值滤波法、基于梯度的自适应滤波、additive滤波法四种抑制干涉图噪声的滤波方法.多视滤波法平滑了影像数据,是以牺牲空间分辨率为代价的,通常这种滤波处理应用在从两个单视影像获得的复数影像处理中;作为一种传统的抑制噪声方法,中值滤波技术实质上是一种非线性信号处理技术,它假设噪声具有极端的数值,即在所定义的平滑模板内为最(较)大值或最(较)小值,因此它会使得干涉图丢失一些信息;基于梯度的自适应法是基于梯度的一种中值滤波,它使得边缘更加清晰,该方法可与中值滤波联合使用;Addtive滤波法强调根据局部噪声状况和使用方向平行窗口得到的滤波噪声边缘来自适应的滤除噪声,对于局部噪声状况由关联图来决定.这种方法尤其对高关联的干涉图最为可取.     

An Adaptive Contoured Window Filter for Interferometric Synthetic Aperture Radar

An adaptive contoured window filter is proposed to filter off the noise from phase images of interferometric synthetic aperture radar (InSAR) in this letter. The contoured windows can best satisfy the requirement that constrains the phase signal constant inside windows on which low-pass filtering can remove the noise well while the fringe phases are well preserved. The contoured windows are determined by tracing along the local fringe orientation. An algorithm for determining window sizes adaptive to the fringe density is also proposed. The theoretical analysis and experiments prove that the proposed filter can greatly remove decorrelation noise while preserving the fringe phase well, even for those fringes with strong curvatures for InSAR processing     

自适应精致极化Lee滤波的复相干性估计方法

干涉相干性包含了极化SAR干涉测量(PolInSAR)中的极化和干涉信息,滑动窗口大小和滤波方法是准确估计干涉相干性的前提。本文以精致极化Lee滤波为基础,根据边缘检测和邻域相干性高低区分同质区域和异质区域,建立了自适应精致极化Lee滤波方法并估计相干性矩阵和干涉相干性。自适应精致极化Lee滤波能够根据边缘检测信息和邻域相干性高低程度调整滑动窗口大小并选择合适的估计方法,不仅提高了抑制斑点噪声的能力,而且保持了图像的边缘信息,有利于提高干涉相干性的估计精度。试验结果表明,该方法有效抑制了斑点噪声,较好地保持了SAR图像的边缘信息,有利于提高植被参数反演的精度。     

A hybrid method for optimization of the adaptive Goldstein filter

The Goldstein filter is a well-known filter for interferometric filtering in the frequency domain. The main parameter of this filter, alpha, is set as a power of the filtering function. Depending on it, considered areas are strongly or weakly filtered. Several variants have been developed to adaptively determine alpha using different indicators such as the coherence, and phase standard deviation. The common objective of these methods is to prevent areas with low noise from being over filtered while simultaneously allowing stronger filtering over areas with high noise. However, the estimators of these indicators are biased in the real world and the optimal model to accurately determine the functional relationship between the indicators and alpha is also not clear. As a result, the filter always under- or over-filters and is rarely correct. The study presented in this paper aims to achieve accurate alpha estimation by correcting the biased estimator using homogeneous pixel selection and bootstrapping algorithms, and by developing an optimal nonlinear model to determine alpha. In addition, an iteration is also merged into the filtering procedure to suppress the high noise over incoherent areas. The experimental results from synthetic and real data show that the new filter works well under a variety of conditions and offers better and more reliable performance when compared to existing approaches.     

单视数SAR图像Speckle滤波方法的研究

在分析单机数SAR影像的Speckle局部统计特性和现有的空间滤波算法的基础上,提出了一种新的Speckle滤波方法,该方法采用特殊的滤波窗口邻域划分方法,根据窗口相对标准差自适应地调整窗口尺寸和窗口内的滤波区域。该方法被用于多幅单视数ERS-1/2SAR图像去Speckle处理,并与以往的典型算法进行了比较,取得了较好的实验结果。     

一种使用剪切波变换的干涉图滤波算法

干涉图小波阈值法滤波未考虑干涉相位统计特性, 导致在低相干区域得到的滤波效果不能令人满意。针对这一问题, 提出了一种剪切波变换与干涉相位标准差相结合的相位滤波算法。该算法将干涉相位统计特性与剪切波阈值滤波结合起来, 利用相位标准差改正滤波阈值以提高滤波效果。此外, 为了评价干涉图的滤波效果并为实测数据选择合适的滤波方法提供参考, 将模拟干涉图解缠结果的局部均方差分布作为滤波质量评价指标。将此算法与Goldstein滤波、小波滤波、最优方向融合滤波和剪切波软阈值滤波进行比较, 结果表明所提算法能更有效地削弱干涉图噪声, 同时保留干涉图的细节信息, 避免了低相干地区弱滤波问题。     

Signal Representation and the Nonlinear Property of Phase Images

This letter proposes a representation of pixel value in a phase image as a complex number, which implies that the phase image is a nonlinear field. Consequently, conventional linear filtering will not properly work. Local statistics filters (LSFs) are chosen as a special case of the signal-processing algorithm to show the significance of signal representation to filtering performance. First, relationships among various LSFs, namely, ordinary LSF, speckle LSF, and phasor LSF, are discussed. We found that they are related to each other, whose general form is a complex-valued LSF (CV-LSF). It is also realized that directional windowing for the CV-LSF is actually not required, which indicates that the complex-valued formulation (representation and algorithm) is the most suitable one for phase image filtering. We demonstrate that the linear filtering to a simulated complex-valued image and an actual interferometric synthetic aperture radar image will start to fail when the window size is subsequently enlarged due to the nonlinear nature of the phase image.     

极化SAR图像自适应增强Lee滤波算法

精制极化Lee滤波算法以其简单、高效、健壮等优点在极化SAR图像处理解译中得到了广泛的应用。然而,此滤波算法存在明显的缺陷：扇贝效应和虚假细线。对此,本文提出增加一组均匀窗口及一组线性方向窗口,并采用大小自适应窗口机制,在同质度高的区域用大窗口滤波,在同质度低的区域用小窗口滤波,从而使得滤波窗口在形状和尺寸上都能自动适应实际场景。利用机载和星载全极化SAR数据进行的滤波实验结果表明,本文提出的自适应增强Lee滤波算法在同质区域的噪声抑制能力明显优于精制极化Lee滤波算法及改进的Sigma滤波算法,同时在保持点、线等细节信息方面也优于精制极化Lee滤波算法,并且能很好的保持图像中地物的极化散射信息。     

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。     

一种基于相对标准差的SAR图像Speckle滤波方法

通过分析ＳＡＲ影像的Ｓｐｅｃｋｌｅ局部统计特性和现有的空间波波算法,提出了一种新的Ｓｐｅｃｋｌｅ滤波该方法以局部部相对标准差为主要依据,采用特殊的滤波窗口邻域划分方法,自适应地调整窗口尺寸和窗口内的滤波区域。该方法被用于多幅ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ图像去Ｓｐｅｃｋｌｅ处理,并与以入的典型算法进行了比较实验,取得了令人满意的结果。