相位展开技术的应用

光学测量
光学测量：如全息干涉计量，散斑 干涉术，光栅投影轮廓术。
相位展开技术在医学中的应用
用相位展开技术可以处理医学上的图像的伪 影。 磁敏感加权成像(susceptibility weighted imaging，SWI)是近年来发展起来的一种全新 的磁共振成像方法。这种方法可利用不同组 织间磁敏感性的差异产生图像对比，进而可 对各组织显影的新技术。
现代测量系统技术在飞快的发展，对物 体相位图的测量已经成为一项基本的测 量项目。由于相位缠绕等问题的存在， 相位展开算法在不断的研究更新，相位 展开技术也在不断的发展中。
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垂直轨道工作模式
它是利用一副天线来发射雷达波信 号，然后再利用两副天线同时接收 回波信号。
主 要 的 应
顺轨道工作模式
它是在不同的时间分别对同一地区 进行成像，通过所得图像对的相位 差来确定地面目标在雷达视线方向 的位移来获得地物目标的运动状况。
主要
重复轨道工作模式
它只利用一部天线，在不同时间对 同一地区分别进行成像。重复轨道 干涉测量模式既可以用来测量地形 的高度，也可用来检测地表的运动 状况。
相位展开在SAR系统应用
SAR系统：干涉合成孔径雷达 (Interferometric Synthetic Aperture Radar)， 能够在全天候条件下获得大测绘带地表高 度和监测地表形变信息。数据处理主要包 括保持相位的成像处理、复图像配准、干 涉相何图生成、二维相位展开和相位高程 变换等步骤。
相位伪影是由于磁场的不均匀性造成的， 通常出现在具有不同磁化率物质的交界面 周围，如副鼻窦、蝶鞍和颅底等位置 。在 成像过程中由于磁场的不均匀性，导致了 在SWI的相位图像中出现相位模糊(或相位 缠绕)问题，在相位图上，表现为环绕在交 界面周围的扰动波纹。
关于相位缠绕(wrapping)问题，可以用 下图进行简单说明。
在临床医学诊断中，由外伤所导致 的微出血以及很多肿瘤病变都与静 脉有关，目前的成像手段对静脉血 管的成像效果都不甚理想，而利用 SWI可获得清晰的静脉血管影像， 因此SWI具有广泛的临床应用价值。
SWI原始图像包括幅值图像和相位图 像。幅值图像中包含了绝大部分的组 织对比信息，而相位图像则从磁敏感 性的角度反映组织对比，特别是磁化 率差异较大的组织。
相Leabharlann Baidu展开的应用
相位展开在各方面的应用
1.自适应光学 2.光学测量 3.医学磁共振成像 4.干涉合成孔径雷达
自适应光学
自适应光学：由大气引起的波面误 差由一个可变形的镜面进行实时校 正的光学技术。它是补偿由大气湍 流或其他因素造成的成像过程中波 前畸变的最有前景的技术 。 这源于大气扰动造成的波前在时间 和空间的不稳定。
按照干涉SAR的工作模式对其进行 分类，主要包括：垂直轨道 (Cross．track)工作模式、顺轨道 (Along-track)工作模式和重复轨道 (Repeat-track)工作模式。
垂 直 轨
主要的应用方面
绘制三维地形图 冰川测量 地球动力学应用
海洋探测
陆地覆盖分类
绘制三维地形图
与传统磁共振成像方式相比，SWI 在静脉显影方面具有独特的优势， 可应用于脑肿瘤、脑出血或其他有 静脉参与的病灶研究中，从而有效 地改善对这些疾病的诊断。
静脉血的主要成分为顺磁性的去氧血红 蛋白，动脉血则是抗磁性的氧合血红蛋 白 。这种磁敏感性差异将最终导致两种 血管信号的相位信息强度不同，在与幅 度信息相加权后，使静脉能独立于动脉 清晰成像，这是SWI成像的理论基础。
主 要
幅值图像和相位图像这两种图像是在扫描过 程中同时获得的，所以，它们总是成对出现， 每一对图像所对应的解剖位置都完全一致。
幅值图像
相位图像
但是，因为存在相位伪影的问题， 从上图中的幅值图像和相位图像很 难获得血管的诊断信息。要利用原 始SWI图像获得连续清晰的血管影 像，需要对原始图像进行一系列复 杂的后处理过程。
地球动力学应用
诸如地震现象的研究，包括：震后和抗 震构造的机理研究等、火山下陷与抬升、 地面沉降与抬升、滑坡和区域运动的监 测以及海床的扩张等。
海洋探测
可以用来研究海波和海流的变化情 况以及海洋动力学方面的研究等。 海洋占地球表面70％的面积，而且 随着人类技术的不断发展，资源消 耗越来越大，对海洋的探索和研究 已经成为了当务之急。
利用相位展开来获取高精度的数字高程图 (DEM)是其最初的目标，也是其最直接的应 用之一。随着技术的发展，目前通过相位展 开技术进行高程测绘已经逐步走向工程化， 国外在平坦地区已经可以取得达到2米左右 的高程精度，在地形起伏较大的地区，高程 精度为5米左右，基本上可以满足实际需要。
冰川测量
主要研究内容有冰川地形测量、冰速测 量和冰川学应用等。 Goldstein等人在1993年最早提出将相位 展开技术引入冰川运动研究中。其研究 表明，相位展开技术可以检测南极冰川 的运动速率和基准线位置变化，并通过 对雷达数据的分析给出了冰川的位移速 度，该结果与当地的实测结果吻合较好。
陆地覆盖分类
相位展开技术还可以用于陆地的覆盖分 类，这是因为两次飞行形成的干涉图还 提供了雷达回波信号中除幅度外的相位 信息，这些信息可以作为覆盖分类的依 据。
随着干涉合成孔径雷达技术的发展， 相位展开技术可以广泛应用于DEM 测量以及地形测绘等多个方面，更 高层次的应用比如海岸带变形、土 地覆盖及沙漠化、森林砍伐和洪涝 预报等都可以用这一技术快速准确 地监测。
一个相位本应在 0到4π的信号因 为某种原因，落 在了-π到π之间， 这就是所谓的相 位缠绕问题。
真 实 相 位
缠 绕 相 位
经相位展开技术处理后的图像
处理前
处理后
总的来说磁敏感加权成像是近年来发展 起来的一种全新的磁共振成像方法。其 主要特点就是利用不同物质间的磁敏感 性差异进行静脉的显影成像。