滤波是机载激光扫描的核心处理步骤之一, 其主要任务是分离地面点和非地面点。经典渐进式不规则三角网致密化(Progressive TIN Densification)在众多滤波算法中效果较好、精度较高, 但是PTD滤波算法阈值确定需要人工干预, 无法满足自适应滤波。本文针对关键格网参数阈值提出等值线确定方法, 利用等值线的连续性、闭合性, 根据建筑物同一边缘区域的明显高差来确定最大建筑面积与格网的参数阈值。实验证明通过等值线确定的面积与格网参数阈值对于具有建筑物的复杂地形有着更好的滤波效果。

形态学滤波算法的提出,在很大程度上提高了雷达点云的滤波效果。准确高效地分离地面点和地物点,是滤波算法的关键,其中滤波阈值的确定更是学者研究的重点。等值线是空间分析中重要的研究内容。基于渐进形态学滤波算法,利用等值线生成法快速实现了对滤波算法关键阈值的获取。相较于传统人工确定阈值的方式,等值线确定阈值的方法比较直观,可以快速确定合适的阈值。为了检验等值线-形态学滤波算法的效率和精度,将其与渐进型三角网滤波算法进行对比,并通过实验证实本文算法的优势。

对可应用于X射线骨密度仪的各种双能投影分解算法(包括曲面拟合法、查找表法、等值线拟合法、神经网络法)进行了对比研究。光子计数探测器具有高能量分辨率、低噪声的优点, 由碲锌镉光子计数探测器系统进行投影数据采集可以提高分解精度。选用铝(Al)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为基材料, 分别代表骨骼和软组织, 对基材料不同厚度组合进行校准实验, 建立高、低能投影数据查找表; 分别使用上述投影分解算法建立反向查找表; 在反向查找表的范围内选取了9个测试点, 用上述分解方法分别进行分解, 计算各种分解方法的分解偏差和运行时间并进行对比。结果表明, 在分解精度上, 曲面拟合法、查找表法、等值线拟合法、神经网络法对于Al的分解偏差分别为0.11%~3.68%、0~2.86%、0.07%~3.23%、0.41%~4.18%, PMMA的分解偏差则分别为0.11%~3.42%、0.44%~5.33%、0.02%~2.83%、0.09%~4.89%。在分解速度方面, 曲面拟合法和等值线拟合法高出其他两种方法约一个数量级。等值线拟合法不管是分解精度还是速度都具有较大的优势。

针对双能计算机断层成像（DECT）图像重建算法中的非线性投影分解问题，提出一种基于等值线拟合的快速投影分解算法。建立高、低能投影线性近似的等值线拟合模型；基于泰勒级数展开，采用粗粒度正向计算、细粒度反向求解方法，获得高精度的解析解，生成等值线方程；将高、低能投影非线性联合求解问题转化为求解高、低能等值线的交点问题，从而实现双能投影的快速分解。实验结果表明，该方法避免了非线性迭代求解和投影查表匹配，在减小投影分解噪声波动的同时，显著提高了投影分解速度，与投影匹配方法相比分解速度提高约两个数量级。

现有干涉合成孔径雷达(InSAR)数据处理方法需要单视复图像对包含的所有四幅子图信息, 且生成的干涉相位图去相关噪声非常严重。提出了基于三幅子图的InSAR数据处理方法：等值线相关干涉法, 包括图像对配准和干涉相位图生成。首先介绍了条纹方向图和条纹等值线窗口求取的方法, 并对算法进行了改进, 然后采用相关的方法详细推导了在等值线窗口内InSAR图像的配准和干涉相位图生成的公式。模拟和实测数据表明, 等值线相关干涉法(CCI方法)仅需用InSAR复数图像对的4个实虚部子图中任意3个能得到基本无斑点噪声、无模糊效应的干涉相位图, 并且减少了数据的传输和处理量, 是一种InSAR数据处理的全新方法。

针对散斑噪声很难用常用的滤波方法进行滤除,在已有等值线滤波方法的基础上,提出一种更优的自适应窗口滤波方法。由于等值线窗口是在条纹方向图的基础上得到的,深入研究条纹方向的求取方法,提出了一种更为可靠的条纹方向求取算法,在得到高精度条纹方向的同时,还能估计出条纹的密度。使用等值线窗口技术,保持了窗口形状的自适应能力,然后利用对条纹密度的估计,根据条纹的宽度来确定滤波窗口的大小,实现了滤波窗口大小的自适应。最后,根据条纹方向和滤波后的图像可以直接得到条纹密度变化较大的单幅散斑图的相位结果。