發(fā)布時間：2020-06-27 12:20

【摘要】：關(guān)聯(lián)成像又稱為鬼成像或雙光子成像,部分相干光的關(guān)聯(lián)成像由于其很高的成像分辨率,良好大氣抑制作用,是新型成像技術(shù)發(fā)展的方向。光在湍流大氣中傳輸時,湍流的強度與不穩(wěn)定性會影響關(guān)聯(lián)成像質(zhì)量,因此研究大氣湍流對關(guān)聯(lián)成像質(zhì)量的影響并開展實驗研究具有重要的理論意義。本文對大氣湍流下的關(guān)聯(lián)成像性能做了進一步的理論分析、數(shù)值模擬與實驗研究。利用非Kolmogorov譜大氣湍流下的關(guān)聯(lián)成像理論,得到不同大氣湍流參數(shù)下雙縫物體的關(guān)聯(lián)成像結(jié)果,特別是得到了大氣湍流內(nèi)、外尺度對關(guān)聯(lián)成像的影響。并基于雙縫的歸一化關(guān)聯(lián)圖像,利用解析法理論分析了大氣湍流強度、內(nèi)外尺度以及廣義指數(shù)等湍流參數(shù)對成像分辨率的影響。大氣湍流強度增大(1×10~(-15)m~(-2/3)到1×10~(-13)m~(-2/3))、外尺度增大(0.5m到100m)、內(nèi)尺度降低(0.010m到0.001m)以及廣義指數(shù)降低(3.7到3.1),會導(dǎo)致成像分辨率下降(對應(yīng)的分辨率參數(shù)分別下降1、0.27、0.44和0.46)。利用相位屏法,對非Kolmogorov譜大氣湍流下關(guān)聯(lián)成像進行了數(shù)值模擬,分析研究了大氣湍流參數(shù)對關(guān)聯(lián)成像分辨率、信噪比的影響。結(jié)果表明:當(dāng)大氣湍流強度增加,內(nèi)尺度減小,外尺度增加,廣義指數(shù)減小時,成像分辨率、信噪比降低。大氣湍流強度增大(1×10~-1717 m~(-2/3)到1×10~(-16)m~(-2/3))、外尺度增大(0.5m到100m)、內(nèi)尺度降低(0.010m到0.001m)以及廣義指數(shù)降低(3.8到3.2)時,成像分辨率參數(shù)對應(yīng)分別下降0.2、0.61、0.06和0.18,信噪比對應(yīng)分別下降16.7%、32.8%、6.9%和3.8%,其中對關(guān)聯(lián)成像分辨率的分析與解析法分析的變化趨勢相一致。利用液晶空間光調(diào)制器(SLM)進行大氣湍流模擬,設(shè)計搭建了贗熱光關(guān)聯(lián)成像實驗裝置,實驗研究了非Kolmogorov譜下湍流參數(shù)對關(guān)聯(lián)成像信噪比的影響。當(dāng)大氣湍流強度從2×10~(-15)m~(-2/3)到3×10~(-14)m~(-2/3)、外尺度從0.5m到100m、內(nèi)尺度從0.010m到0.001m、廣義指數(shù)從3.8到3.2時,實驗采集圖像信噪比分別下降:14.5%,18.1%,7.7%和4.6%,其中湍流強度與外尺度對成像信噪比影響較大,變化趨勢與仿真分析結(jié)果相一致。非Kolmogorov譜下大氣湍流參數(shù)對關(guān)聯(lián)成像的影響研究,對抑制湍流影響進而拓展大氣環(huán)境中的關(guān)聯(lián)成像應(yīng)用具有一定的參考價值和理論意義。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O43

【參考文獻】

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本文編號：2731811