本文采用了激光主動照明與偏振成像技術(shù)相結(jié)合的方法以實現(xiàn)復(fù)雜氣象條件或惡劣環(huán)境下的目標圖像獲取,并研究先進圖像融合算法提升圖像質(zhì)量�；诖思夹g(shù)圍繞激光束的傳輸變換及質(zhì)量評估、激光能量計算、先進偏振圖像融合算法等多方面循序漸進的開展了相關(guān)研究工作,旨在為后續(xù)研究奠定理論與技術(shù)基礎(chǔ),加快激光主動照明偏振成像技術(shù)的工程化應(yīng)用進程。首先,本文依據(jù)理論計算與數(shù)據(jù)分析的結(jié)果選擇了照明用激光波段,提出了光束傳輸質(zhì)量評估方法,推導(dǎo)了激光功率的計算方法。其中,激光波段依據(jù)大氣窗口、目標特性、吸收效應(yīng)等因素進行選擇;光束傳輸質(zhì)量評估方法兼顧激光擴束與視軸失配損耗、大氣湍流效應(yīng)對光強分布的影響、光束的漂移與擴展等因素;根據(jù)探測器端靈敏度、圖像對比度、信噪比等方面詳細計算分析了激光功率要求。其次,搭建平臺研究煙塵環(huán)境下的靜態(tài)主動式偏振成像技術(shù)。使用532nm連續(xù)激光器經(jīng)過準直與擴束后作為照明光源,以金屬子彈模型為探測目標,在有機玻璃罩內(nèi)通過煙霧發(fā)生器營造煙塵環(huán)境,采用可調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)偏振片實現(xiàn)偏振方向旋轉(zhuǎn),利用LM135相機采集圖像,在matlab平臺下進行圖像處理。根據(jù)實驗結(jié)果對比分析各種環(huán)境下的偏振成像效果,在圖... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所)陜西省

【文章頁數(shù)】：164 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 激光主動照明技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.2 偏振成像技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.3 基于偏振的圖像融合技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 技術(shù)瓶頸與關(guān)鍵科學(xué)問題
    1.4 論文研究內(nèi)容與工作安排
    1.5 小結(jié)
第2章 激光傳輸質(zhì)量評估及功率計算
    2.1 激光主動照明系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)
        2.1.1 連續(xù)輻照式激光主動照明系統(tǒng)
        2.1.2 基于距離選通的激光主動照明系統(tǒng)
        2.1.3 激光主動照明系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析
    2.2 激光波段選擇
        2.2.1 大氣窗口分析
        2.2.2 目標材質(zhì)與激光波段的響應(yīng)特性分析
        2.2.3 激光波段選擇分析
    2.3 激光在大氣中的傳輸變化及質(zhì)量評估
        2.3.1 大氣吸收效應(yīng)
        2.3.2 大氣湍流效應(yīng)對光強分布的影響
        2.3.3 大氣湍流造成的光束漂移與擴展分析
        2.3.4 激光視軸失配損耗分析
    2.4 激光傳輸鏈路模型及激光功率計算
        2.4.1 基于傳輸鏈路與探測器靈敏度的激光功率計算
        2.4.2 基于傳輸鏈路與圖像對比度的激光功率計算
        2.4.3 基于傳輸鏈路與圖像信噪比的激光功率計算
    2.5 雙視場收發(fā)一體激光主動照明偏振成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
    2.6 小結(jié)
第3章 煙塵環(huán)境下的激光主動照明偏振成像效果評估
    3.1 偏振成像理論
        3.1.1 偏振光的數(shù)學(xué)描述
        3.1.2 偏振光學(xué)系統(tǒng)的表征方法
    3.2 主動式偏振成像實驗平臺
    3.3 類比差別實驗及成像效果評估分析
        3.3.1 成像對比分析方法
        3.3.2 無煙霧情況下的成像分析
        3.3.3 有煙霧情況下的成像分析
    3.4 小結(jié)
第4章 基于主動式偏振成像的圖像融合算法研究
    4.1 基于偏振成像的圖像融合技術(shù)
        4.1.1 圖像融合層次
        4.1.2 圖像融合方法
        4.1.3 圖像融合結(jié)果的評價標準
    4.2 基于偏振特征提取與視覺信息保留的圖像融合方法研究
        4.2.1 偏振特征提取與精煉
        4.2.2 圖像融合及參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 實驗結(jié)果與分析
    4.3 基于潛在低秩表達的圖像融合方法研究
        4.3.1 低秩部分與顯著部分融合
        4.3.2 加和策略選擇與圖像重建
        4.3.3 實驗結(jié)果與分析
    4.4 基于離散余弦變換和局部空間頻率的圖像融合方法研究
        4.4.1 圖像融合方法與策略
        4.4.2 融合算法的步驟和參數(shù)設(shè)置
        4.4.3 實驗結(jié)果與分析
    4.5 小結(jié)
第5章 模糊自適應(yīng)偏振圖像融合算法研究
    5.1 模糊自適應(yīng)理論
    5.2 模糊自適應(yīng)圖像融合方法與策略
    5.3 基于主動式偏振成像的實驗結(jié)果與分析
    5.4 基于模糊自適應(yīng)偏振圖像融合算法的深入研究
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 論文的主要創(chuàng)新點
    6.3 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
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本文編號：3031088