本文關(guān)鍵詞：光學(xué)稀疏孔徑成像系統(tǒng)原理與位相誤差研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）》 2010年

稀疏孔徑望遠(yuǎn)鏡退化圖像復(fù)原技術(shù)研究

孫敬建  

【摘要】：光學(xué)稀疏孔徑成像技術(shù)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)空間遙感器輕量化和突破系統(tǒng)口徑對分辨率限制的非常規(guī)成像方法。然而,由于光學(xué)稀疏孔徑系統(tǒng)本身孔徑結(jié)構(gòu)及子鏡配準(zhǔn)誤差等因素的影響使得直接獲取的圖像是不可用的,所以,稀疏孔徑系統(tǒng)的圖像復(fù)原成為稀疏孔徑成像技術(shù)中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要對基于位相相異(Phase Diversity)方法的稀疏孔徑系統(tǒng)圖像復(fù)原進(jìn)行了研究,并探索性的利用基于DSP的硬件平臺實現(xiàn)快速的圖像復(fù)原。 本文的研究內(nèi)容主要由以下幾個部分: 一、對稀疏孔徑成像系統(tǒng)圖像的退化機理進(jìn)行了研究。 分析了稀疏孔徑成像系統(tǒng)的成像原理,給出了稀疏孔徑結(jié)構(gòu)的特征指標(biāo),從仿真實驗的角度分析了孔徑結(jié)構(gòu)、填充因子、子鏡配準(zhǔn)誤差等對系統(tǒng)PSF、MTF及成像質(zhì)量的影響。根據(jù)簡化的稀疏孔徑成像模型開發(fā)了稀疏孔徑成像模擬軟件模塊,并討論了稀疏孔徑成像系統(tǒng)像質(zhì)評價方法。 二、對位相相異方法的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值求解方法進(jìn)行了研究。 分析了位相相異方法的基本原理和數(shù)學(xué)模型,簡要介紹了目前采用的幾種數(shù)值求解方法。采用自適應(yīng)遺傳算法作為數(shù)值解法,并根據(jù)先驗知識提出了對自適應(yīng)遺傳算法的改進(jìn)方法。 三、進(jìn)行稀疏孔徑系統(tǒng)圖像復(fù)原的仿真研究。 首先利用傳統(tǒng)的維納濾波方法對Golay3孔徑類型的稀疏孔徑系統(tǒng)退化圖像進(jìn)行復(fù)原,之后利用PD方法對存在子鏡配準(zhǔn)誤差的退化圖像進(jìn)行復(fù)原,分析了高斯噪聲對圖像復(fù)原的影響,并研究了存在高斯噪聲情況下的PD方法圖像復(fù)原。 四、進(jìn)行圖像復(fù)原演示及實驗驗證。 在基于DM642芯片的DSP目標(biāo)板上實現(xiàn)了圖像復(fù)原的相關(guān)算法,搭建光學(xué)稀疏孔徑成像及圖像復(fù)原實驗平臺,進(jìn)行圖像復(fù)原演示及實驗驗證。實驗結(jié)果證明,所采用的圖像復(fù)原方法能夠有效的復(fù)原稀疏孔徑系統(tǒng)的退化圖像。 最后,總結(jié)本論文的研究內(nèi)容,指出研究的不足和后續(xù)研究的方向。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

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