發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 19:54

  本文選題：成像光譜儀 + 圖像分割��； 參考：《中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所》2017年博士論文

【摘要】：成像光譜技術(shù)是成像技術(shù)和光譜技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,是當(dāng)代遙感科學(xué)的前沿學(xué)科。成像光譜儀可以獲得包含目標(biāo)物體的二維空間信息和一維光譜信息的三維數(shù)據(jù)立方體,是成像光譜技術(shù)的典型應(yīng)用。在中波紅外波段,以傅里葉變換成像光譜儀為代表的干涉型成像光譜儀得到了廣泛的應(yīng)用。傅里葉變換成像光譜儀按照調(diào)制方式可以分為時(shí)間調(diào)制型、空間調(diào)制型以及時(shí)空聯(lián)合調(diào)制型三種類型。時(shí)空聯(lián)合調(diào)制型傅里葉變換成像光譜儀具有多通道、高通量、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急警報(bào)、礦藏勘測(cè)、大氣測(cè)量、空間遙感等領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。數(shù)據(jù)處理是成像光譜儀應(yīng)用的基礎(chǔ),不同的調(diào)制方式所對(duì)應(yīng)的的光譜與圖像的還原方法也不相同。針對(duì)應(yīng)用需求,本論文開展了基于多級(jí)階梯微反射鏡的時(shí)空聯(lián)合調(diào)制型傅里葉變換紅外成像光譜儀光譜復(fù)原與圖像拼接研究。利用成像光譜儀所獲得的干涉數(shù)據(jù)立方體,進(jìn)行了光譜復(fù)原與全景圖像拼接研究。通過光譜復(fù)原獲得目標(biāo)物體的光譜曲線;通過圖像拼接獲得一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo)物體的全景圖像,進(jìn)而獲得目標(biāo)物體的空間位置信息。本論文的研究工作主要有以下四個(gè)部分:一、完成了原理樣機(jī)的集成與調(diào)試工作,進(jìn)行了外場(chǎng)實(shí)驗(yàn),成功獲得目標(biāo)物體的數(shù)據(jù)立方體,取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。二、由于多級(jí)階梯微反射鏡的存在,不同干涉級(jí)次的干涉圖像單元之間存在明顯的豎直邊緣,根據(jù)邊緣特點(diǎn),提出了一種基于極坐標(biāo)Hough變換的圖像分割方法,結(jié)合儀器設(shè)計(jì)參數(shù)以及邊緣檢測(cè)結(jié)果完成了實(shí)驗(yàn)圖像分割,取得了良好的效果。三、完成了光譜復(fù)原工作。利用直接圖像拼接方法將分散在三維數(shù)據(jù)立方體中的目標(biāo)物體光譜信息拼接到了二維平面上,對(duì)拼接后的光譜圖像進(jìn)行重采樣得到了一維干涉圖序列。針對(duì)多級(jí)階梯微反射鏡子階梯高度誤差會(huì)在復(fù)原光譜中引入固定相位差的問題,提出了一種基于重采樣的校正方法,有效的校正了固有相位誤差。針對(duì)現(xiàn)有儀器分辨率不足的問題,提出了一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解的光譜分辨率增強(qiáng)算法。通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解將復(fù)原光譜信號(hào)按頻率分解為不同的部分,結(jié)合光譜信息特點(diǎn),增強(qiáng)信號(hào)高頻部分、抑制低頻部分,得到了優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)的光譜分辨率。四、完成了全景圖像拼接工作。采用基于特征的方法經(jīng)過特征點(diǎn)檢測(cè)、特征描述子構(gòu)造、特征匹配以及圖像融合等步驟完成了全景圖像拼接,針對(duì)多級(jí)階梯微反射鏡引起的光強(qiáng)躍變問題,提出了將圖像轉(zhuǎn)換到HSI顏色空間進(jìn)行邊緣亮度分量調(diào)整的方法,有效保留了干涉圖像單元信息。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP391.41;TH744.1

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