雷达干涉条纹图滤波方法研究

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1、第29卷第14期计算机工程与设计2008年7月V01．29No．14ComputerEngineeringandDesignJuly2008雷达干涉条纹图滤波方法研究李明亮比，母景琴3，王聪1(1．中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院，北京100083；2．石家庄经济学院信息工程学院，河北石家庄050031；3唐山师范学院计算机科学技术系，河北唐山066000)摘要：在合成孔径雷达干涉测量中，为滤除干涉图像中存在的各种噪声，提高相位解缠结果及生成的数字高程模型的精度。从分析干涉条纹图的特点入手，对干涉条纹图的圆周期中值滤波法进行了研究，提出一种基于高斯噪声估计的自适应圆周期中值滤波

2、方法，给出了算法设计及详细的实验数据并与其它滤波方法进行比较。试验结果表明，该方法可以较好地消除干涉图像中存在的噪声，而且保留更多的图像边缘、细节信息。关键词：合成孔径雷达干涉测量；相位解缠；中值滤波；噪声估计；方差中图法分类号：TN911．73文献标识码：A文章编号：1000．7024(2008)14．3782．03ResearchonfiheringmethodsofInSARinterf．erogramLIMing-liang”，MUJing·qin3，WANGCon91(1．SchoolofMechanicalElectronicandInf．o锄ationEngineer，

3、ChinaUniVersi哆ofMining锄dTecllllology(Beijing)，Beijing100083，China；2．SchoolofInformationEngineer’Shijiazh啪gUniVerS蚵ofEcon咖ics，Shiji配huang05003l，China；3．D印artInemofComputerTecllIlolo鼢协gsh柚TeachdsCollege，Tangsh觚066000，China)Abstract：Inmetechnologyofinterf色舢etricsynmeticap惯tIlreradar(InSAR)，toelimi

4、n砒eankindsofnoi∞ininterf．er0舀锄，inlprove岫re蛐ltofphasem啪pping锄dmeacc啪cyofDEM．Themethodsoffiherhlg0nthebasisof锄alyz吨mecharac矧sticofs订峨i11te喃rogramareresearched．111eperiodicmedi锄filte“ngalg谢mmis锄alyzedatfir巩thenadaptiVep甜odicmedianalgorithmisputfonⅣardwhichbasedonthenoiseestimation，龃dthearitIllneti

5、cdesi印锄ddecailedexp咖emaIda_taareprovided，itiscomparedwithotherfilteringmethods．Tt圮e砩埘佃entalresuhshowstllatthenewmetllodcanelimiIlatetllenoiseofiIlterf．emgrame丘’ectlyandholdmoree电e柚dde协ilinfonnationatthes锄etime．‘l(eywords：IIlSAR；ph私eunwrapping；medianfiltering；noi∞estimation；V撕ance0引言合成孔径雷达干涉测量(I

6、nSAR)技术利用雷达回波信号所携带的相位信息来得到地面的三维信息。其原理是通过两幅雷达天线同时观测或单天线两次平行观测获得同一地区的重复观测数据。由于两副天线和观测目标之间的几何关系，同一目标对应的两个回波信号之间产生了相位差，相位差是计算地面三维信息的重要参量。通过对两幅INsAR数据进行配准，就可求相位差影像图，通常称作干涉条纹图““。干涉条纹图的质量决定了相位解缠的结果以及生成数字高程模裂(DEM)的精度。如InsAR数据源既定，精度匹配完全足够精确的情况下，影响干涉条纹图质量的因素有雷达热噪声、斑点噪声、匹配噪声、天线引起的系统噪声、时相变化引入的噪声等。由于噪声的干扰，干

7、涉条纹可能并不明显，甚至完全淹没在噪声中，使得相位图中残余点数量过大，造成相位解缠积分路径选取时容易产生局部误差，并向全局传播，导致解缠不一致。为了降低干涉图中的噪声，提高干涉条纹图的质量，保证相位解缠的结果，有必要对干涉图进行滤波。本文根据干涉条纹图的特点，介绍了传统圆周期中值滤波法¨1，提出一种基于高斯噪声估计的自适应圆周期中值滤波方法，详细阐述了该方法的指导思想和具体算法。最后通过实验数据说明算法的优越性。l干涉条纹图特点及圆周期中值滤波法1．1干涉