太赫茲無源成像(Terahertz/THz Passive Imaging)利用太赫茲頻段的高穿透性,并收集目標(biāo)本身輻射的太赫茲波進(jìn)行成像,能夠?qū)崿F(xiàn)對隱匿物體的成像,并根據(jù)成像結(jié)果判定隱匿目標(biāo)的類別,實現(xiàn)對隱匿目標(biāo)的識別,是安檢技術(shù)的研究熱點,為國際反恐維穩(wěn)提供重要的技術(shù)支撐。太赫茲無源成像獲取的太赫茲無源圖像分辨率有限,在對其進(jìn)行目標(biāo)檢測識別之前,需要利用一些圖像處理算法對其進(jìn)行處理,如圖像去噪算法,圖像融合算法,圖像超分辨算法和圖像目標(biāo)邊緣提取算法等。本論文依托實際項目,主要研究圖像超分辨算法(super-resolution algotihm,SR)和目標(biāo)邊緣提取(contour extraction algotihm,CE)算法。針對這些算法,本文開展了相關(guān)的理論分析,方法研究及實驗仿真等工作,主要有:(1)基于太赫茲無源成像技術(shù)的基礎(chǔ)理論,分析研究了太赫茲無源成像的輻射測量原理,形成了本論文算法研究的技術(shù)路線,為太赫茲無源成像圖像超分辨算法和目標(biāo)邊緣提取算法提供理論支撐。(2)研究提出了一種基于去噪殘差網(wǎng)絡(luò)的太赫茲無源成像圖像超分辨算法。針對太赫茲無源圖像受到多種降質(zhì)因素(這其中主要有受天線孔徑影響帶來的下采樣、高頻細(xì)節(jié)丟失和噪聲帶來的模糊等)的影響而帶來的部分圖像信息丟失的現(xiàn)象,使得采用傳統(tǒng)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)效果不好的問題,結(jié)合卷積操作的濾波功能和反卷積操作的逆濾波功能,可以實現(xiàn)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的去模糊功能。該方法相比于加深網(wǎng)絡(luò)層數(shù)提高網(wǎng)絡(luò)性能的方式,能加快網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練速度且重建效果比加深網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的方式更好。(3)基于主動輪廓模型,研究提出了一種針對太赫茲無源成像的目標(biāo)邊緣提取算法。針對主動輪廓模型對初始輪廓位置敏感,對凹陷區(qū)域收斂不好的問題,先利用局部最大類間方差法對太赫茲無源圖像進(jìn)行一次閾值分割,再在閾值分割的基礎(chǔ)上對太赫茲圖像進(jìn)行主動輪廓提取,該方法能有效收斂到太赫茲無源圖像凹陷的邊緣部分,能進(jìn)一步提高目標(biāo)邊緣提取的準(zhǔn)確性。以上工作已通過實際實驗仿真驗證,結(jié)果表明,這些方法能夠有效實現(xiàn)高分辨率圖像的重構(gòu)以及目標(biāo)邊緣的提取。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：O441;TP391.41
【部分圖文】：

第一章緒論3圖1-1Hu和Nuss等人建立的太赫茲有源成像裝置的結(jié)構(gòu)圖圖1-2封裝的半導(dǎo)體集成電路的太赫茲圖像2002年，Millivision公司在美國政府的支持下研制出手持式毫米波頻段無源照相機(jī)Vela125[5]，該照相機(jī)的工作頻率為94GHz，該工作頻率接近太赫茲頻段，通過旋轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)獲得的視場范圍為26°×26°，在1m距離處，獲得的空間分辨率為1.5cm，采用64通道的焦平面陣列進(jìn)行成像，圖1-3給出了Vela125的焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖。圖1-3Vela125焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖

第一章緒論3圖1-1Hu和Nuss等人建立的太赫茲有源成像裝置的結(jié)構(gòu)圖圖1-2封裝的半導(dǎo)體集成電路的太赫茲圖像2002年，Millivision公司在美國政府的支持下研制出手持式毫米波頻段無源照相機(jī)Vela125[5]，該照相機(jī)的工作頻率為94GHz，該工作頻率接近太赫茲頻段，通過旋轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)獲得的視場范圍為26°×26°，在1m距離處，獲得的空間分辨率為1.5cm，采用64通道的焦平面陣列進(jìn)行成像，圖1-3給出了Vela125的焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖。圖1-3Vela125焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖

第一章緒論3圖1-1Hu和Nuss等人建立的太赫茲有源成像裝置的結(jié)構(gòu)圖圖1-2封裝的半導(dǎo)體集成電路的太赫茲圖像2002年，Millivision公司在美國政府的支持下研制出手持式毫米波頻段無源照相機(jī)Vela125[5]，該照相機(jī)的工作頻率為94GHz，該工作頻率接近太赫茲頻段，通過旋轉(zhuǎn)光學(xué)系統(tǒng)獲得的視場范圍為26°×26°，在1m距離處，獲得的空間分辨率為1.5cm，采用64通道的焦平面陣列進(jìn)行成像，圖1-3給出了Vela125的焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖。圖1-3Vela125焦平面陣列、實體系統(tǒng)和成像結(jié)果圖
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李福利;任榮東;王新柯;周斌權(quán);;太赫茲輻射原理與若干應(yīng)用[J];激光與紅外;2006年S1期

2 劉盛綱;;太赫茲科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展[J];中國基礎(chǔ)科學(xué);2006年01期

本文編號：2882930