合成孔径声呐时延估计误差校正改进算法

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作者 陈世平 张鹏飞 +2 位作者 王朋 迟骋 刘纪元 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期11-20,共10页

由相位解缠错误造成的时延估计误差会严重降低合成孔径声呐时延估计的精度。现有的时延估计误差校正算法采用二次函数作为时延的拟合模型,该模型在距离向近端和远端处不符合时延空变规律,拟合误差较大且无法估计载体的横荡和升沉运动。... 由相位解缠错误造成的时延估计误差会严重降低合成孔径声呐时延估计的精度。现有的时延估计误差校正算法采用二次函数作为时延的拟合模型,该模型在距离向近端和远端处不符合时延空变规律,拟合误差较大且无法估计载体的横荡和升沉运动。针对该问题,文章提出一种改进的时延估计误差校正算法,利用时延的距离空变函数代替二次函数作为拟合模型。数值仿真和实验结果表明,相较于参考算法,改进算法校正时延估计误差的效果更好、速度更快,同时还能准确地估计载体的横荡和升沉运动。运动补偿结果显示了改进算法能较好地提升成像质量。 展开更多

关键词 合成孔径声呐 时延估计 相位解缠 随机抽样一致算法

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相位展开的6种算法比较 被引量：18

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作者 杨锋涛 罗江龙 +1 位作者 刘志强 吕晓旭 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期323-326,共4页

相位展开算法主要可以分为路径跟踪算法和全局展开算法。为了比较这些算法的性能,采用计算机模拟斜面和高斯面,并加入不同程度噪声产生包裹相位;从两大类中各选取3种比较典型的算法分别对其进行相位展开,计算它们的均方根误差;最后对实... 相位展开算法主要可以分为路径跟踪算法和全局展开算法。为了比较这些算法的性能,采用计算机模拟斜面和高斯面,并加入不同程度噪声产生包裹相位;从两大类中各选取3种比较典型的算法分别对其进行相位展开,计算它们的均方根误差;最后对实验数据进行比较和理论分析。结果表明,基于网络规划的最小费用流算法和基于贝叶斯推断的ZπM算法是较为有效的算法,在实际应用中值得选择和改进。 展开更多

关键词 信息光学 相位展开 算法比较 计算机模拟

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三种基于路径跟踪的位相解包裹算法比较 被引量：9

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作者 廖薇 刘佐强 +3 位作者 王华英 于梦杰 高亚飞 马彦晓 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期32-34,共3页

为了快速准确的对含有噪声和欠采样问题包裹位相图进行位相展开,本文采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于路径跟踪算法的枝切法(BC)、质量导向的路径跟踪算法(QG)和菱形算法(RA)三种位相解包裹算法作了对比研究。结... 为了快速准确的对含有噪声和欠采样问题包裹位相图进行位相展开,本文采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法,对基于路径跟踪算法的枝切法(BC)、质量导向的路径跟踪算法(QG)和菱形算法(RA)三种位相解包裹算法作了对比研究。结果表明:RA算法运行速度最快,BC算法次之,QG算法速度最慢;其中BC和RA算法对含有强噪声和欠采样的包裹位相图处理效果较差,QG算法效果相对较好,但这种算法运行的时间较长,不太适合处理实时性要求较高的问题。所以要根据具体实际问题对噪声、欠采样和实时性的不同要求来选取合适的算法。 展开更多

关键词 位相解包裹 路径跟踪算法 噪声 欠采样

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基于径向剪切原理的相位解包裹算法 被引量：6

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作者 李斌 钱晓凡 +1 位作者 李兴华 林超 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期44-47,共4页

为了得到所需的相位信息,必须克服噪声、条纹断裂及欠采样等各类不利因素的影响,针对该问题,在处理严重欠采样问题时采用了径向剪切的原理,由包裹相位构建出初始的光场,并对该光场进行多次数字缩放,计算它们之间的相位差,将一个困难的... 为了得到所需的相位信息,必须克服噪声、条纹断裂及欠采样等各类不利因素的影响,针对该问题,在处理严重欠采样问题时采用了径向剪切的原理,由包裹相位构建出初始的光场,并对该光场进行多次数字缩放,计算它们之间的相位差,将一个困难的问题分解为多个较为简单的问题进行处理,从而得到需要的解包裹相位。在理论分析的基础上给出了具体的相位解包裹算法,模拟计算和实验都表明了该方法的可行性。结果表明,该方法能较好地处理严重欠采样问题,相比传统的解包裹算法适用性更广。 展开更多

关键词 全息 相位解包裹 径向剪切 最小二乘 算法

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一种基于加权迭代贪婪算法的InSAR相位解缠的新方法 被引量：8

5

作者 彭石宝 袁俊泉 向家彬 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期1326-1330,共5页

该文针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理,然后提出了一种迭代加权的贪婪算法,以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病,最后利用仿真... 该文针对干涉SAR二维相位解缠问题,提出了一种利用贪婪算法提高解缠精度的新方法。首先从理论上推导了贪婪算法相位解缠的基本原理,然后提出了一种迭代加权的贪婪算法,以克服传统贪婪算法解缠结果收敛于局部最优解的弊病,最后利用仿真数据和实际数据进行实验分析,验证了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 INSAR 相位解缠 贪婪算法 迭代加权

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不同质量图在相位解缠算法中的比较分析 被引量：6

6

作者 肖枫 伍吉仓 +1 位作者 刘朝功 张磊 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第2期80-85,共6页

质量图指导算法是以相位质量图作为指导,从高质量的像素点开始解缠逐渐扩展到低质量的区域,亦可从多个区域同时解缠最后达到整体解缠,此类算法的关键就是选取合适的相位质量图对解缠过程进行指导。选取3种质量图对模拟数据及真实InSAR... 质量图指导算法是以相位质量图作为指导,从高质量的像素点开始解缠逐渐扩展到低质量的区域,亦可从多个区域同时解缠最后达到整体解缠,此类算法的关键就是选取合适的相位质量图对解缠过程进行指导。选取3种质量图对模拟数据及真实InSAR数据进行质量图指导法解缠分析,结果表明伪相干系数图具有较好的特性。 展开更多

关键词 INSAR 相位解缠 质量图指导算法 伪相干系数图 模拟数据

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基于蚁群算法的InSAR相位解缠算法 被引量：25

7

作者 魏志强 金亚秋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期518-523,共6页

该文利用数字地面高程(DEM)数据的变更,由SAR成像机理和双尺度粗糙面散射计算构造得到多景具不同阴影的单视复数(SLC)SAR影像数据。提出一种基于蚁群算法的相位解缠算法,用于多景具不同残差点数量的仿真相干SLC相干图像以及欧洲环境卫星... 该文利用数字地面高程(DEM)数据的变更,由SAR成像机理和双尺度粗糙面散射计算构造得到多景具不同阴影的单视复数(SLC)SAR影像数据。提出一种基于蚁群算法的相位解缠算法,用于多景具不同残差点数量的仿真相干SLC相干图像以及欧洲环境卫星(ENVISAT-ASAR)的InSAR图像的相位解缠,并与其他现有的解缠方法作比较。结果表明:该算法是一种有效的相位解缠方法,解缠精度与解缠速度上要优于其他一些常用的解缠方法。 展开更多

关键词 INSAR 相位解缠 蚁群算法

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一种残差点退化的四向最小二乘InSAR相位解缠算法 被引量：9

8

作者 王正勇 朱挺 +1 位作者 何小海 罗代升 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期185-190,共6页

相位解缠是InSAR(干涉合成孔径雷达)成像的关键步骤之一。然而如何有效地处理相位残差点是相位解缠的难点。为有效去除或抑制残差点,提出了一种残差点退化的四向最小二乘解缠算法,该算法首先检测干涉图中的残差点,然后利用残差点的邻域... 相位解缠是InSAR(干涉合成孔径雷达)成像的关键步骤之一。然而如何有效地处理相位残差点是相位解缠的难点。为有效去除或抑制残差点,提出了一种残差点退化的四向最小二乘解缠算法,该算法首先检测干涉图中的残差点,然后利用残差点的邻域像素对其进行补偿,最后使用四向最小二乘法进行相位解缠,取得全局最优解。实验结果表明,该算法在处理残差点密度较大的干涉图具有较好的解缠效果。 展开更多

关键词 InSAR成像 相位解缠 残差点 四向最小二乘法

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一种改进型Stoilov算法相位测量轮廓术 被引量：6

9

作者 武迎春 曹益平 钟立俊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期307-310,共4页

提出了一种采用主动控制相移量的改进型Stoilov算法,按主动设定的相移量事先设计好五幅完全等相移正弦光栅图,由计算机编程控制数字投影仪依次投影该五幅光栅至待测物体表面,并对应采集五帧变形条纹,用所设定的相移量直接替代Stoilov算... 提出了一种采用主动控制相移量的改进型Stoilov算法,按主动设定的相移量事先设计好五幅完全等相移正弦光栅图,由计算机编程控制数字投影仪依次投影该五幅光栅至待测物体表面,并对应采集五帧变形条纹,用所设定的相移量直接替代Stoilov算法中由变形条纹图解算的相移量,提高了相位提取和三维重构准确度.实验结果表明,平均绝对误差优于0.07,均方差优于0.07. 展开更多

关键词 信息光学 Stoilov算法 相位测量轮廓术 改进算法 相位展开 三维重构

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一种两步相移相位解算方法 被引量：11

10

作者 张晓璇 王月敏 +2 位作者 黄淑君 高楠 张宗华 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期172-178,共7页

提出一种将傅里叶与相移法结合的三维物体快速测量方法.通过时域提取精确的均值包络与频域滤波结合的方法预处理条纹,结合基于相位半角的两步相移,只需要两幅相移条纹图,即可得到精确的相位信息.通过仿真和实验将本文方法与现有方法进... 提出一种将傅里叶与相移法结合的三维物体快速测量方法.通过时域提取精确的均值包络与频域滤波结合的方法预处理条纹,结合基于相位半角的两步相移,只需要两幅相移条纹图,即可得到精确的相位信息.通过仿真和实验将本文方法与现有方法进行了分析对比,实验结果证明,本文方法可以获得优于现有两步相移方法的准确度,一般测量环境下的均方根误差在3×10^(-3) rad以内.本文提出的方法对噪声和表面突变不敏感,具有鲁棒性好、运算速度快、准确度高等优点,在三维快速测量领域有较高的应用价值. 展开更多

关键词 光学测量 相位测量轮廓术 快速测量 相移法 傅里叶变换 均值包络 相位展开

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欠采样干涉图最小二乘相位解包裹算法改进 被引量：13

11

作者 张雄 钱晓凡 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期121-125,共5页

数字全息的再现光场相位一般具有较高的空间变化频率,而目前CCD、CMOS的空间带宽积还很有限,容易产生欠采样并导致包裹相位中有大量不可靠数据点存在,给最小二乘相位解包裹带来困难.本文将剪切干涉原理引入到数字全息再现光场的重构中,... 数字全息的再现光场相位一般具有较高的空间变化频率,而目前CCD、CMOS的空间带宽积还很有限,容易产生欠采样并导致包裹相位中有大量不可靠数据点存在,给最小二乘相位解包裹带来困难.本文将剪切干涉原理引入到数字全息再现光场的重构中,通过改变再现光场相位梯度的计算方法减少欠采样的影响,对现有的最小二乘相位解包裹算法进行了改进.模拟计算和实验验证表明:新方法得到的相位更接近实验值,具有比传统方法更强的抗欠采样能力. 展开更多

关键词 相位解包裹 最小二乘算法 剪切干涉 欠采样 改进

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枝切法与曲面拟合结合的InSAR相位展开算法 被引量：9

12

作者 张妍 冯大政 曲小宁 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期47-53,共7页

为了解决干涉合成孔径雷达(InSAR)相位被缠绕的问题,提出了一种基于枝切法与曲面拟合的合成相位展开算法.这种算法针对干涉相位图中不同质量的区域采用不同的展开策略,首先利用枝切法准确性高的特点展开高质量区域的相位,然后利用曲面... 为了解决干涉合成孔径雷达(InSAR)相位被缠绕的问题,提出了一种基于枝切法与曲面拟合的合成相位展开算法.这种算法针对干涉相位图中不同质量的区域采用不同的展开策略,首先利用枝切法准确性高的特点展开高质量区域的相位,然后利用曲面拟合的方法对低质量区域的相位进行拟合,最后利用遗传算法对拟合函数进行修正来获得最终的展开相位.仿真实验和实测数据表明,该方法很好地克服了枝切法的"孤岛现象"和最小二乘法存在相位坡度欠估计的情况,且比其他方法的精度高。 展开更多

关键词 干涉合成孔径雷达 相位解缠 枝切法 曲面拟合 遗传算法

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InSAR相位解缠算法研究 被引量：20

13

作者 程璞 许才军 王华 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期50-55,共6页

介绍和比较了现有的3种常用相位解缠算法,同时提出一种改进经典残差缺口解缠算法:由GPS高程转换的可靠相位值在解缠过程中能帮助正确设置枝切路径及起算点,避免低质量区域的误差对高质量区域解缠结果产生影响,即使在噪声大的地区亦能获... 介绍和比较了现有的3种常用相位解缠算法,同时提出一种改进经典残差缺口解缠算法:由GPS高程转换的可靠相位值在解缠过程中能帮助正确设置枝切路径及起算点,避免低质量区域的误差对高质量区域解缠结果产生影响,即使在噪声大的地区亦能获得较理想的解缠结果。 展开更多

关键词 INSAR 相位解缠 改进残差缺口法 最小二乘法 统计耗费网络流算法

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基于模拟退火的全局相位展开算法 被引量：3

14

作者 杨锋涛 吕晓旭 +1 位作者 钟丽云 张维 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期37-38,共2页

与常用的最小二乘和最小费用流相位展开算法求满足待求相位梯度与包裹相位梯度最小范数解不同,提出一种以待求相位的二阶相位差在整个相位场上的总和为目标函数,并利用模拟退火算法实现其最小化的相位展开算法。计算表明:该算法可以对... 与常用的最小二乘和最小费用流相位展开算法求满足待求相位梯度与包裹相位梯度最小范数解不同,提出一种以待求相位的二阶相位差在整个相位场上的总和为目标函数,并利用模拟退火算法实现其最小化的相位展开算法。计算表明:该算法可以对最小二乘和最小费用流算法不能展开的欠采样包裹相位和含有噪声的欠采样包裹相位,进行有效的相位展开。 展开更多

关键词 相位展开 包裹相位 模拟退 算法

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用于可靠性导向相位展开的快速算法 被引量：17

15

作者 李勇 苏显渝 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期76-79,共4页

在目前的可靠度导向相位展开算法中,排序操作非常费时。为此提出了一种采用查找表的可靠度导向相位展开快速算法。将可靠度值以一定等级量化从而建立一张查找表。在相位展开过程中,通过查表将相位待展开的点放到一个虚拟队列(等同于洪... 在目前的可靠度导向相位展开算法中,排序操作非常费时。为此提出了一种采用查找表的可靠度导向相位展开快速算法。将可靠度值以一定等级量化从而建立一张查找表。在相位展开过程中,通过查表将相位待展开的点放到一个虚拟队列(等同于洪水算法中的有序队列)中,再进行相位展开。由于采用查表代替了排序操作,相位展开速度获得了极大的提高。实验表明:查表法的速度通常比洪水算法(典型的可靠度导向相位展开算法)快20多倍,而相位展开成功率与洪水算法相差无几。尤其在可靠度分布比较分散情况下,查表法比洪水算法快100多倍。 展开更多

关键词 查表法 相位展开 洪水算法 相位检测

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相邻区域位相去包裹免疫算法 被引量：3

16

作者 王薇 陈怀新 +1 位作者 隋展 丁磊 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期31-33,共3页

本文根据位相的分布特点提出了一种简单有效的相邻区域位相去包裹免疫算法 ,可以对含有噪声和无效数据区的包裹位相图进行正确去包裹 ,不需要先识别误差点 ,去包裹过程与路径无关 ,算法简单 ,可以有效地解决去包裹误差扩散问题 ,消除“... 本文根据位相的分布特点提出了一种简单有效的相邻区域位相去包裹免疫算法 ,可以对含有噪声和无效数据区的包裹位相图进行正确去包裹 ,不需要先识别误差点 ,去包裹过程与路径无关 ,算法简单 ,可以有效地解决去包裹误差扩散问题 ,消除“拉线” ,现象。同时 。 展开更多

关键词 去包裹 免疫算法 相邻区域 位相分布

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分支阻断干涉SAR相位展开算法的解析与实现 被引量：6

17

作者 李笑郁 毛士艺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期1790-1793,共4页

本文以干涉SAR相位展开的残差理论为基础对经典的相位展开算法分支阻断算法进行了详细深入的理论分析和解析 .对长期以来由于原始文献的简节或由对残差现象的不充分理解而造成的对Goldstein的分支阻断算法的错误理解和结论进行了说明和... 本文以干涉SAR相位展开的残差理论为基础对经典的相位展开算法分支阻断算法进行了详细深入的理论分析和解析 .对长期以来由于原始文献的简节或由对残差现象的不充分理解而造成的对Goldstein的分支阻断算法的错误理解和结论进行了说明和纠正 .进而 ,引入了统一接地处理与最近邻偶极子对残差预处理步骤 ,大幅度降低了分支的长度及展开相位解平面中的不连续区域的个数 .最后讨论了分支阻断算法的性能和特点 ,及其在分离残差方面的普遍意义 .实际X 展开更多

关键词 干涉合成孔径雷达 相位展开 分支阻断法 残差

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TSP理论在二维相位解缠的应用 被引量：3

18

作者 曲小宁 冯大政 +1 位作者 张妍 薛海伟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期742-745,共4页

干涉合成孔径雷达(interference synthetic aperture radar,InSAR)是根据两幅合成孔径雷达(syntheticaperture radar,SAR)图像对应像素点之间的绝对相位差所反映的距离差来获得目标高度的,但由干涉孔径雷达相位图像的相位差被限制在(-π... 干涉合成孔径雷达(interference synthetic aperture radar,InSAR)是根据两幅合成孔径雷达(syntheticaperture radar,SAR)图像对应像素点之间的绝对相位差所反映的距离差来获得目标高度的,但由干涉孔径雷达相位图像的相位差被限制在(-π,π]之间,因此模糊相位的展开是干涉合成孔径雷达信号处理的关键步骤之一。但由于噪声、欠采样等因素的影响,精确的相位展开变得非常困难,而路径跟踪法是一种重要的相位解缠方法,在路径跟踪法中,建立枝切线的长度越短解缠效果最好,因此如何建立枝切线十分重要,本文利用旅行商问题中求解最短路径的方法,提出一种利用改进的遗传算法建立连接正负残差点的最短枝切线,可以有效地避免在解缠过程中"孤岛现象"出现。 展开更多

关键词 干涉合成孔径雷达 相位解缠 旅行商问题 遗传算法

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绝对相位展开方法研究 被引量：2

19

作者 陈永权 赵建科 +1 位作者 袁湘兰 郑中林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第S1期23-25,共3页

提出一种新光学三维传感方法。该方法通过投影多组周期不同的正弦光栅条纹到被测物体表面,通过相移算法,反解各组投影条纹的截断相位,并采用所提绝对相位展开方法,对截断相位进行了解调,实现了对物体表面的测量。与双频光栅投影测量方... 提出一种新光学三维传感方法。该方法通过投影多组周期不同的正弦光栅条纹到被测物体表面,通过相移算法,反解各组投影条纹的截断相位,并采用所提绝对相位展开方法,对截断相位进行了解调,实现了对物体表面的测量。与双频光栅投影测量方法及传统时间相位展开方法相比,该方法投影条纹组数灵活、测量效率高,实验证明该方法的适用性。 展开更多

关键词 光学三维传感 相移算法 绝对相位展

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基于二值化调制度层析的快速在线三维测量算法 被引量：6

20

作者 郑旭 曹益平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1443-1448,共6页

提出了一种基于二值化调制度层析的快速在线三维测量算法.对物体调制度信息进行层析分析,有效提取反映物体形状特征的层析信息,并将该双准确度层析信息进行二值化,以该二值化层析信息为模板,进行像素匹配,可实现快速在线三维测量.为验... 提出了一种基于二值化调制度层析的快速在线三维测量算法.对物体调制度信息进行层析分析,有效提取反映物体形状特征的层析信息,并将该双准确度层析信息进行二值化,以该二值化层析信息为模板,进行像素匹配,可实现快速在线三维测量.为验证该算法的可行性和有效性,进行了实物测试实验,该算法与提取调制度特征区域实现像素匹配的方法进行对比测试.实验表明,该算法具有很好的测量准确度,有效地调高了测量速度. 展开更多

关键词 调制度 在线测量 像素匹配 位相展开 stoilov算法 二值化

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