基于Constantini最小费用流解缠算法的相位解缠MATLAB实现
项目介绍
本项目实现了Constantini等人提出的最小费用流相位解缠算法,专门用于解决干涉合成孔径雷达(InSAR)和光学干涉测量中的相位解缠问题。该算法将相位解缠问题建模为网络流优化问题,通过最小化相位不连续性的加权和来寻找全局最优解,能够有效处理噪声干扰和低相干区域。
功能特性
- 核心算法实现:完整实现Constantini最小费用流相位解缠算法
- 灵活输入支持:支持复数或实数形式的缠绕相位矩阵输入
- 质量控制:支持权重矩阵和掩膜矩阵输入,提升解缠精度
- 全面输出:提供解缠相位、残差点分布、流网络解和误差分析
- 可视化功能:二维/三维可视化展示原始相位与解缠结果对比
- 参数可配置:支持算法参数自定义调整(迭代次数、容差、正则化等)
使用方法
基本使用
% 读取缠绕相位数据
wrapped_phase = load('phase_data.mat');
% 运行相位解缠
unwrapped_phase = main(wrapped_phase);
高级使用(带质量控制)
% 输入缠绕相位、质量权重矩阵和区域掩膜
wrapped_phase = ...; % 缠绕相位矩阵
quality_map = ...; % 相位质量图(可选)
mask = ...; % 有效区域掩膜(可选)
% 配置算法参数
params.max_iterations = 1000;
params.tolerance = 1e-6;
params.regularization = 0.01;
% 运行解缠算法
[unwrapped_phase, results] = main(wrapped_phase, quality_map, mask, params);
结果可视化
% 生成解缠结果可视化图形
visualize_results(wrapped_phase, unwrapped_phase, results);
系统要求
- MATLAB版本:R2018a或更高版本
- 必需工具箱:
- Optimization Toolbox(用于线性规划求解)
- Image Processing Toolbox(用于数据处理和可视化)
- 内存要求:建议8GB以上RAM,处理大型数据时需更多内存
- 操作系统:Windows/Linux/macOS均可运行
文件说明
主程序文件整合了相位解缠的全流程处理能力,包括缠绕相位数据的读取与预处理、网络流图的构建与优化、最小费用流问题的数学求解、解缠相位的计算与重构,以及结果的可视化输出与误差分析功能。该文件作为项目的核心入口,提供了完整的算法执行管道和用户接口。