InSAR干涉相位解缠算法及实现.pdf

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1、分类号学校代码Ⅵ1_——密级10542——学号2008l8020002InSAR干涉相位解缠算法及实现AlgorithmsandImplementationoflnSARInterferometricPhaseUnwrapping指导教师姓名、职称湮垒左敛援湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一一年五月]摘要干涉合成孔径雷达(InSAR)成像技术通过两幅天线或两次近平行的观测，获取地面的同一区域上具有一定视角差的具有相干性的两幅单视复数图像，根据提取出的相位信息来获取地表三维信息和变化信息，具有全天时、全天候获取大面积数字

2、高程图像的特点。在高精．度地形测绘、地表形变监测、极地冰川研究等方面具有重要的应用价值。+文章分析InSAR数据主、辅图像的特点，给出了提高主、辅图像相干性和改善图像分辨率的理论技术和处理方法。分析InSAR相位图中噪声特点，给出了新的滤波效果和合适的滤波精度评价方案。针对相位图中的残差点、平地效应出现原因和影响，研究和提出了减少残差点数目与平地效应消除方法。文章重点研究了InSAR干涉相位解缠算法，研究和程序实现了枝切法、质量引导图法、基于FFT和DCT的无权重最小二乘法和基于最小网络费用流等多种相位解缠，取得了比较好的

3、效果。利用相位展开时绕开枝切线进行积分时不会造成误差的传递特点，对点状不连续区域的检测生成枝切线，绕开枝切线进行积分解缠，但是对于大量极点造成被枝切线分割成的独立区域无法解缠。采用主、辅图像的相干系数图为相位解缠的质量引导图，从高质量的相位数据点逐渐扩展到低质量数据区域，同时从多个区域扩展解缠。通过FFT和DCT数学过程，建立起一个离散型泊松函数，采用最优化的I思想，寻求最小二乘意义上的最优的解缠结果。基于最小网络费用流算法则采用运筹学领域中的理论，把求解过程转化为网络流最小问题，实现相位解缠。最后，在MATLAB平台上依

4、据面向对象的编程原则开发完成了卫星图像处理系统，系统围绕．001数据文件实现了从卫星裸数据到数字高程信息的全过程，包括打开数据模块、转化数据模块、读取卫星参数模块、打开图像模块、图像粗精配准模块、相位解缠模块、图像滤波模块、生成DEM图模块、帮助模块等模块。系统结构分明，层次分明，运行效果良好，已获得版权局的软件著权登记。关键词：InS眠图像配准，平地效应，图像去噪，相位解缠ⅡABSTRACTInterferometricSyntheticApertureRadar(InSAR)technologyusestwoanten

5、nasortwonearlyparallelobservations，togettwosinglecoherentcompleximageswithacertainperspectiveonthedifferenceforthesamearea．Accordingtotheextractedphaseinformation，InSARobtainssurfacethree—dimensionalinformationorchangesinformation．InSARhasall-time，all-weatherfeatu

6、resandcangetalargeareadigitalelevationimages．Inthehigh-precisiontopographicmapping，grounddeformationmonitoringandpolariceresearchfield，InSARhasveryimportantapplications．ByanalyzesthecharacteristicofmainandauxiliaryInSARdataimage，Theorytechnologyandprocessingmethod

7、sareusedtoimprovetheimageandthecoherenceoftheimageresolution．Weimprovenewmethodstoincreasethespeedandreliabilityofmainandauxiliaryimages，registrationandnewmethodsofinterferogramfiltering．Studyappearsthecausesoftheresidualphasemap，effectsandeliminationthemechanismo

8、fthegroundeffect，proposedtoeliminategroundeffectmethod．ThisarticlefocusesontheinterferenceInSARphaseunwrappingalgorithm．Thisarticleprocedurestoachieveth