一種自適應迭代的非局部干涉相位濾波方法

林 雪 李曾璽 李芳芳 胡東輝 丁赤飚

①(中國科學院空間信息處理與應用系統(tǒng)技術(shù)重點實驗室 北京 100190)

②(中國科學院電子學研究所 北京 100190)

③(中國科學院大學 北京 100190)

④(中國科學技術(shù)大學 合肥 230027)

1 引言

干涉 SAR利用兩個通道雷達回波的干涉相位信息提取地形高程、運動目標速度、地表形變等各種信息，將SAR的測量拓展到3維空間[1]。在獲取相位信息的過程中，干涉相位會受到熱噪聲去相干、基線或幾何去相干、時間去相干等隨機誤差的影響[2－4]，具體表現(xiàn)為相位噪聲。低質(zhì)量的干涉條紋將會影響后續(xù)的干涉相位展開及DEM 反演的準確性，最終給高程測量帶來誤差，影響測繪精度。因此，為獲取高質(zhì)量的干涉相位，必須對干涉條紋進行濾波處理。

針對該問題，前人提出了多種相位濾波方法，這些算法可以分為兩類：空域濾波算法，如圓周期均值濾波[5]、圓周期中值濾波[6]、Lee濾波[7]等，以及變換域濾波算法，如Goldstein濾波[8]、小波變換濾波[9]等。其中，變換域濾波算法在實際中應用更為廣泛，其基于信號與噪聲在變換域中所處的位置不同這一假設(shè)來進行噪聲抑制，在很多情況下可以得到滿意結(jié)果。然而，在相干性較差或地形變化劇烈的情況下，由于細節(jié)信息與噪聲信息在變換域中所處位置無法完全區(qū)分，因此上述算法不能同時滿足去除噪聲和保持相位細節(jié)兩方面的要求。為得到高質(zhì)量的干涉相位，有必要研究一種適用于低相干及地形變化劇烈區(qū)域的相位濾波方法。

2005年，Buades等人[10]提出了一種非局部平均去噪方法，該方法與以往算法的區(qū)別在于其并非基于單個像素點進行處理，而是基于整幅圖像或區(qū)域，利用了圖像的紋理等冗余信息來濾除噪聲，從而在濾除噪聲的同時更好地保留了圖像細節(jié)。……