基于偏振成像的太陽(yáng)相對(duì)方位角估計(jì)算法研究
發(fā)布時(shí)間:2024-07-06 02:34
基于大自然特性的導(dǎo)航科學(xué)在科研領(lǐng)域扮演著十分重要的角色,具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值,目前導(dǎo)航科學(xué)在軍事及民用領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。近些年來(lái),基于天空光偏振分布模式對(duì)稱(chēng)特性,以對(duì)稱(chēng)線—太陽(yáng)子午線為基準(zhǔn)來(lái)獲取方向信息的新型偏振導(dǎo)航方法成為了偏振光導(dǎo)航研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),此種航向信息獲取方法由于利用全天域偏振信息,具有穩(wěn)定性高,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在軍事和民用導(dǎo)航領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的研究?jī)r(jià)值。目前大多數(shù)的成像式偏振導(dǎo)航算法是利用偏振方位角圖像的對(duì)稱(chēng)性,對(duì)太陽(yáng)子午線進(jìn)行近似提取,保留太陽(yáng)子午線及其附近一定區(qū)域內(nèi)的偏振信息。此種方法優(yōu)勢(shì)在于其便利性以及處理數(shù)據(jù)較少,計(jì)算較快,但是丟失了偏振圖像中大部分的偏振信息,魯棒性差,計(jì)算誤差較大等。本文針對(duì)以上情況,提出了一種適用于各種成像式偏振導(dǎo)航傳感器的太陽(yáng)子午線相對(duì)轉(zhuǎn)角估計(jì)算法。不同于以前的算法,本文算法是基于整幅偏振圖像,以圖像的最小單位像素為研究對(duì)象,大大提高了偏振圖像中偏振信息的利用率。首先,在偏振方位角圖像上建立極坐標(biāo)系,使得偏振方位角圖像中的每一個(gè)像素點(diǎn)在極坐標(biāo)系中都可以用極徑和極角表示。建立極坐標(biāo)系的目的是把偏振圖像上的每一個(gè)像素點(diǎn)都能建立與極徑、極角...
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 偏振光分布模式國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 太陽(yáng)子午線空間位置測(cè)定方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 天空偏振光分布模式探究
2.1 天空偏振模式形成機(jī)理
2.2 偏振的描述與計(jì)算方法
2.3 基于偏振成像系統(tǒng)的室外實(shí)驗(yàn)
2.3.1 偏振成像系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.3.2 天空偏振場(chǎng)室外實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
3 太陽(yáng)相對(duì)方位角估計(jì)算法原理
3.1 基于偏振圖像的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
3.2 極坐標(biāo)系下的單像素環(huán)提取
3.2.1 像素距離簡(jiǎn)介
3.2.2 單像素環(huán)提取
3.3 相鄰兩幀偏振圖像的遍歷搜索過(guò)程
3.4 太陽(yáng)子午線相對(duì)轉(zhuǎn)角計(jì)算過(guò)程
3.5 優(yōu)化遍歷搜索過(guò)程的制表法設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 基于偏振圖像的太陽(yáng)相對(duì)方位角估計(jì)算法實(shí)驗(yàn)方案
4.1 太陽(yáng)方位角相對(duì)轉(zhuǎn)角估計(jì)算法仿真實(shí)驗(yàn)
4.2 不同灰度分辨率下的仿真實(shí)驗(yàn)
4.3 太陽(yáng)方位角估計(jì)算法算法室外驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
4.3.1 室外靜置實(shí)驗(yàn)
4.3.2 室外動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):4001922
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 偏振光分布模式國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 太陽(yáng)子午線空間位置測(cè)定方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 天空偏振光分布模式探究
2.1 天空偏振模式形成機(jī)理
2.2 偏振的描述與計(jì)算方法
2.3 基于偏振成像系統(tǒng)的室外實(shí)驗(yàn)
2.3.1 偏振成像系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.3.2 天空偏振場(chǎng)室外實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)
2.4 本章小結(jié)
3 太陽(yáng)相對(duì)方位角估計(jì)算法原理
3.1 基于偏振圖像的極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
3.2 極坐標(biāo)系下的單像素環(huán)提取
3.2.1 像素距離簡(jiǎn)介
3.2.2 單像素環(huán)提取
3.3 相鄰兩幀偏振圖像的遍歷搜索過(guò)程
3.4 太陽(yáng)子午線相對(duì)轉(zhuǎn)角計(jì)算過(guò)程
3.5 優(yōu)化遍歷搜索過(guò)程的制表法設(shè)計(jì)
3.6 本章小結(jié)
4 基于偏振圖像的太陽(yáng)相對(duì)方位角估計(jì)算法實(shí)驗(yàn)方案
4.1 太陽(yáng)方位角相對(duì)轉(zhuǎn)角估計(jì)算法仿真實(shí)驗(yàn)
4.2 不同灰度分辨率下的仿真實(shí)驗(yàn)
4.3 太陽(yáng)方位角估計(jì)算法算法室外驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
4.3.1 室外靜置實(shí)驗(yàn)
4.3.2 室外動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號(hào):4001922
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