干涉合成孔徑聲納三維成像研究.pdf

1、干涉合成孔徑聲納(InterferometicSyntheticApertureSonar-InSAS)是在合成孔徑聲納(SyntheticApertureSonar-SAS)基礎(chǔ)上垂直航跡方向增加一副(或多副)接收基陣，通過(guò)比相測(cè)高的方法得到場(chǎng)景的高度信息，從而得到場(chǎng)景的三維圖像。可用于航道測(cè)量、地形/地貌測(cè)繪、水下考古、打撈和石油工業(yè)以及識(shí)別水雷等，研究干涉SAS對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防具有重要意義。 本文首先從SAS二維

2、成像技術(shù)研究入手，給出了點(diǎn)目標(biāo)SAS回波數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)仿真過(guò)程，并重點(diǎn)介紹了SAS二維成像算法和基于回波信號(hào)的SAS運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償偏置相位中心方法(DisplacedPhaseCenter)。 論文對(duì)干涉合成孔徑聲納信號(hào)處理進(jìn)行了全面的論述和深入的研究，對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)如復(fù)圖像配準(zhǔn)算法、干涉圖降噪濾波以及干涉圖二維相位展開(kāi)進(jìn)行了逐一重點(diǎn)分析。 論文主要討論了基于幾何形變和基于相關(guān)系數(shù)的兩種配準(zhǔn)方法，并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)驗(yàn)證了復(fù)圖像配準(zhǔn)的

3、正確性。 論文分析了干涉相位圖的相位特性，并對(duì)像素平均法、條件鄰域均值法、模糊中值法和矢量濾波法四種降噪方法進(jìn)行比較分析。 論文對(duì)二維相位展開(kāi)問(wèn)題進(jìn)行全面和詳細(xì)的論述，重點(diǎn)分析了分支截?cái)嗨惴?、質(zhì)量圖路徑跟隨法、最小不連續(xù)性算法、非加權(quán)和加權(quán)最小二乘算法的原理與實(shí)際應(yīng)用。最后對(duì)各種算法的有效性、運(yùn)算時(shí)間等性能指標(biāo)進(jìn)行了綜合比較，并給出了比較結(jié)果。 最后，論文對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié)，并指出有待進(jìn)一步研究和解決的問(wèn)題。