圖像空間分辨率是紅外成像系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo),它直接決定了成像系統(tǒng)在遙感紅外成像、故障檢測(cè)、醫(yī)學(xué)圖像分析及敵我識(shí)別等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。而當(dāng)前的紅外成像技術(shù)依然存在著信噪比低、對(duì)比度弱和高頻細(xì)節(jié)信息少等缺點(diǎn),如何提高紅外成像系統(tǒng)所獲取圖像的分辨率成為了人們急需解決的重要問題。增大感光器尺寸和減小像元尺寸等改進(jìn)硬件設(shè)計(jì)的方案是提高成像分辨率最直接的方式。但是,這些方式的成本較大,而且存在著不可打破的物理極限,這使得這些方式只能有限地提升成像系統(tǒng)的分辨率。因此,論文將重點(diǎn)研究紅外成像系統(tǒng)的超分辨率重建技術(shù),提出了三種超分辨率重建算法以及探討了一種聯(lián)合圖像配準(zhǔn)的超分辨率重建技術(shù)的驗(yàn)證方法,最后設(shè)計(jì)搭建了實(shí)時(shí)的紅外超分辨率成像系統(tǒng)。論文的主要工作及創(chuàng)新之處包括:（1）單幀圖像的超分辨率重建技術(shù)。論文首先研究了三種多項(xiàng)式插值超分辨率重建技術(shù)及兩種基于學(xué)習(xí)的超分辨率重建技術(shù)。針對(duì)生成式對(duì)抗超分辨率重建網(wǎng)絡(luò)獲得的高分辨率圖像只具有高度真實(shí)視覺效果,客觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)卻不高的問題,論文提出了一種融合網(wǎng)絡(luò)的超分辨率重建技術(shù)。重建網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)部分組成,其中生成式對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)部分重建初始高分辨率圖像,梯度轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)部分... 

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 超分辨率重建算法的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 超分辨率紅外成像系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 超分辨率重建技術(shù)的相關(guān)理論
    2.1 成像系統(tǒng)分辨率限制因素
    2.2 超分辨率重建的圖像退化模型
    2.3 超分辨率重建理論基礎(chǔ)
    2.4 超分辨率重建的圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)
        2.4.1 主觀評(píng)價(jià)方法
        2.4.2 客觀評(píng)價(jià)方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 單幀圖像超分辨率重建技術(shù)
    3.1 基于插值的單幀圖像超分辨率重建技術(shù)
        3.1.1 最近鄰域插值法
        3.1.2 雙線性插值法
        3.1.3 雙三次插值法
    3.2 基于學(xué)習(xí)的單幀圖像超分辨率重建技術(shù)
        3.2.1 基于稀疏表示的超分辨率重建技術(shù)
        3.2.2 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超分辨率重建技術(shù)
    3.3 基于融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單幀圖像超分辨率重建技術(shù)
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 多幀圖像超分辨率重建技術(shù)
    4.1 非均勻性插值法
    4.2 基于重建約束的多幀圖像超分辨率重建算法
        4.2.1 迭代反投影法
        4.2.2 凸集投影法
        4.2.3 最大后驗(yàn)概率法
        4.2.4 最大后驗(yàn)概率法/凸集投影法混合方法
    4.3 聯(lián)合圖像配準(zhǔn)及重建的最大后驗(yàn)概率法算法
        4.3.1 聯(lián)合算法理論
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    4.4 基于生成式對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多幀超分辨重建算法
        4.4.1 重建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及理論
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于圖像配準(zhǔn)的超分辨率重建技術(shù)驗(yàn)證方法
    5.1 算法原理
    5.2 配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)
    5.3 噪聲實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 基于可控微位移的紅外超分辨率成像系統(tǒng)
    6.1 亞像元超分辨率成像系統(tǒng)
        6.1.1 光學(xué)亞像元超分辨率成像系統(tǒng)
        6.1.2 視場(chǎng)亞像元超分辨率成像系統(tǒng)
    6.2 微掃描超分辨率成像系統(tǒng)
        6.2.1 平板旋轉(zhuǎn)微掃描超分辨率成像系統(tǒng)
        6.2.2 壓電陶瓷微掃描超分辨率成像系統(tǒng)
    6.3 基于可控微位移的紅外超分辨率成像系統(tǒng)
        6.3.1 可控微位移紅外成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        6.3.2 圖像獲取與位移精度分析
        6.3.3 紅外圖像超分辨率重建
    6.4 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
    7.1 論文總結(jié)
    7.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]紅外顯微圖像超分辨重建算法研究[D]. 陳景楊.北京理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3650952