三維關(guān)聯(lián)成像關(guān)鍵技術(shù)與新方法研究
發(fā)布時間:2017-05-01 09:08
本文關(guān)鍵詞:三維關(guān)聯(lián)成像關(guān)鍵技術(shù)與新方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:關(guān)聯(lián)成像或稱鬼成像,近年來獲得了廣泛的關(guān)注,并取得了長足的發(fā)展。作為一種非定域成像方式,與傳統(tǒng)線性光學(xué)成像相比,關(guān)聯(lián)成像具有一系列優(yōu)點(diǎn)和特色,如強(qiáng)抗噪聲能力,突破傳統(tǒng)衍射極限,低于Nyquist采樣極限成像,弱光成像等等。由于其巨大的應(yīng)用潛力,對關(guān)聯(lián)成像的研究已經(jīng)逐漸從基礎(chǔ)機(jī)制研究轉(zhuǎn)移到其實(shí)際應(yīng)用的探討,在諸如遙感成像,生物醫(yī)學(xué)成像,光學(xué)加密等領(lǐng)域均取得了突破性的進(jìn)展。其中,對目標(biāo)三維信息的獲取在許多領(lǐng)域均具有重大的應(yīng)用。因此,三維關(guān)聯(lián)成像技術(shù)的研究尤為引人注目。本文著重研究三維關(guān)聯(lián)成像中的關(guān)鍵技術(shù),以及探討新的三維關(guān)聯(lián)成像方法,主要包括以下幾個方面:1)分析三維關(guān)聯(lián)成像在近遠(yuǎn)場條件下的不同成像機(jī)制和實(shí)現(xiàn)方式。在近場條件下,三維關(guān)聯(lián)成像主要利用熱光散斑場的三維關(guān)聯(lián)特性獲取目標(biāo)的三維切片圖,從而重構(gòu)三維目標(biāo)。具體的實(shí)現(xiàn)方式有傳統(tǒng)熱光三維關(guān)聯(lián)成像和預(yù)置光源計算式三維關(guān)聯(lián)成像;在遠(yuǎn)場條件下,三維關(guān)聯(lián)成像主要是利用激光測距原理與關(guān)聯(lián)成像相結(jié)合,獲取目標(biāo)的縱向和橫向信息,從而恢復(fù)三維目標(biāo)。2)具體分析了遠(yuǎn)場三維關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。提出了一套基于數(shù)字微鏡陣列(DMD)預(yù)置光源計算式的遠(yuǎn)場三維關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)方案,詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的各個模塊組成,包括發(fā)射模塊,大氣傳輸,接收模塊,以及采用的成像算法等,并進(jìn)行了外場系統(tǒng)樣機(jī)的測試,最終實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離高分辨率三維成像。3)提出并通過實(shí)驗(yàn)演示了多種新型三維關(guān)聯(lián)成像技術(shù),包括:?周期衍射三維關(guān)聯(lián)成像。利用周期衍射效應(yīng),以簡單低成本的方式實(shí)現(xiàn)了三維成像,并具有穿透散射介質(zhì)成像的能力;?雙目視差三維關(guān)聯(lián)成像。利用關(guān)聯(lián)算法,改進(jìn)了雙目視差中的圖像匹配方式,實(shí)現(xiàn)了對平滑表面物體高精度的三維成像;?偏振差分三維關(guān)聯(lián)成像。利用偏振效應(yīng),實(shí)現(xiàn)了關(guān)聯(lián)成像對目標(biāo)的分類成像以及背景濾除,并探討其在三維成像中的應(yīng)用。這些方案適用于不同的應(yīng)用場合,進(jìn)一步拓展了三維關(guān)聯(lián)成像在實(shí)際領(lǐng)域中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】:關(guān)聯(lián)成像 鬼成像 三維成像 周期衍射 雙目視差 偏振差分
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 課題研究背景11-14
- 1.1.1 關(guān)聯(lián)成像物理機(jī)制研究11-12
- 1.1.2 關(guān)聯(lián)成像實(shí)際應(yīng)用研究12-14
- 1.1.3 三維關(guān)聯(lián)成像發(fā)展現(xiàn)狀14
- 1.2 研究內(nèi)容及章節(jié)安排14-17
- 第二章 三維關(guān)聯(lián)成像機(jī)制17-31
- 2.1 關(guān)聯(lián)成像機(jī)制17-24
- 2.1.1 符合測量與二階關(guān)聯(lián)17-20
- 2.1.2 關(guān)聯(lián)成像原理20-24
- 2.2 近場三維關(guān)聯(lián)成像機(jī)制24-27
- 2.3 遠(yuǎn)場三維關(guān)聯(lián)成像機(jī)制27-31
- 第三章 遠(yuǎn)場三維關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)31-43
- 3.1 系統(tǒng)方案31-34
- 3.2 系統(tǒng)模塊34-40
- 3.2.1 發(fā)射模塊34-35
- 3.2.2 大氣傳輸35-36
- 3.2.3 接收模塊36-37
- 3.2.4 成像算法37-40
- 3.3 系統(tǒng)測試40-43
- 第四章 周期衍射三維關(guān)聯(lián)成像43-53
- 4.1 周期衍射關(guān)聯(lián)成像機(jī)制43-46
- 4.2 周期衍射三維關(guān)聯(lián)成像46-50
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案47-49
- 4.2.2 三維分辨率分析49-50
- 4.3 穿透散射介質(zhì)成像50-53
- 第五章 雙目視差三維關(guān)聯(lián)成像53-61
- 5.1 雙目視差成像機(jī)制53-54
- 5.2 雙目視差三維關(guān)聯(lián)成像54-61
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)方案55-59
- 5.2.2 三維分辨率分析59-61
- 第六章 偏振差分三維關(guān)聯(lián)成像61-73
- 6.1 光的偏振61-63
- 6.2 偏振差分關(guān)聯(lián)成像63-71
- 6.2.1 實(shí)驗(yàn)方案63-66
- 6.2.2 偏振差分算法66-71
- 6.3 偏振差分三維關(guān)聯(lián)成像71-73
- 全文總結(jié)與展望73-75
- 參考文獻(xiàn)75-87
- 致謝87-89
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄89-91
- 攻讀學(xué)位期間參與的項(xiàng)目91-93
【相似文獻(xiàn)】
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1 汪潔,唐志列,徐險峰;雙光子技術(shù)在三維成像和三維存儲技術(shù)中的應(yīng)用[J];光學(xué)技術(shù);2002年04期
2 李翔;;三維成像技術(shù)及高精度快速三維成像系統(tǒng)研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2006年12期
3 龐守寶;張曉玲;吳X;;機(jī)載下視圓周SAR三維BP成像[J];電子科技;2010年12期
4 葉蔭;劉光炎;孟U
本文編號:338631
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