学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

毫米波无源成像系统建模及预处理算法研究

作　者: 叶弘毅
导　师: 杨建宇
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 毫米波无源成像 成像系统建模 条带噪声 几何校正
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 58次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


毫米波无源成像无需自身发射电磁信号,只需利用物体辐射差异进行成像,能在沙尘、烟雾、黑夜等恶劣条件下实现场景成像。毫米波无源成像能探知被伪装的物体和工事、被厚衣物隐蔽的武器,以其独特的技术优势,在反恐、安检等方面的需求日益突出。然而目前针对焦平面毫米波无源成像系统数学模型尚不完善,制约了毫米波无源成像系统的设计;另一方面毫米波图像预处理方面的研究也很少,直接影响了毫米波成像的图像处理实现。因此,本论文以毫米波无源成像项目为依托,研究了毫米波无源成像系统建模和毫米波图像预处理方法。主要工作包括:1.针对焦平面体制的毫米波无源成像系统,分析了系统实现的总体方案,讨论了该体制下的系统关键技术指标。2.针对毫米波无源成像辐射测量模型无法精确描述系统二维成像过程的问题,研究了毫米波无源成像准光学成像模型。该模型有效反映了天线降晰效应、通道非均匀效应、扫描几何畸变、系统噪声对系统成像的影响,为成像系统设计奠定了理论基础,为超分辨等图像复原算法提供了依据。3.针对多通道非均匀引起图像条带噪声的问题,提出了两种改进的条带噪声抑制算法。改进的神经网络算法(INNA)修改了隐含层的估计表达式;改进的频域滤波法利用毫米波成像天线波束先验信息确定滤波器截止频率,与传统的直方图匹配、矩匹配处理算法相比,条带噪声抑制效果更明显,而且易于系统实现。4.针对全景扫描成像引起的几何畸变问题,建立了存在外方位元素的系统构像方程,为车载或机载成像系统几何校正奠定理论基础,利用构像方程并结合锚点法对大视场图像进行了几何校正,有效消除了图像几何畸变。通过仿真实验和外场实测实验,验证了上述模型的准确性和算法的有效性。实验结果显示,毫米波无源成像数学模型能准确模拟本系统成像过程,基于构像方程的图像校正能有效去除成像几何畸变,改进的神经网络算法和频域滤波法能有效抑制条带噪声。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 毫米波无源成像技术的发展及应用  10-13
    1.2.1 实用性系统  10-11
    1.2.2 成像模型  11-12
    1.2.3 预处理  12-13
  1.3 论文的主要工作及内容安排  13-15
第二章 毫米波无源成像原理  15-24
  2.1 黑体辐射原理  15-16
  2.2 辐射测量原理  16-19
  2.3 毫米波无源成像系统总体方案  19-20
  2.4 毫米波无源成像技术指标分析  20-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 毫米波无源成像系统建模仿真  24-41
  3.1 成像系统物理效应  24-25
  3.2 系统模型主体结构  25-26
  3.3 成像系统数学模型  26-36
    3.3.1 目标场景建模  26-29
    3.3.2 点扩展函数空变模型分析  29-31
    3.3.3 通道非均匀性模型分析  31-32
    3.3.4 扫描效应模型分析  32-35
    3.3.5 噪声模型  35-36
  3.4 系统成像仿真  36-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 毫米波无源图像预处理  41-73
  4.1 预处理概述  41-42
  4.2 条带噪声处理  42-63
    4.2.1 条带噪声概述  42-43
    4.2.2 条带噪声图像特征  43-44
    4.2.3 条带噪声抑制效果评估  44-45
    4.2.4 条带噪声处理方法  45-63
  4.3 几何畸变校正  63-69
    4.3.1 几何畸变原因  63-64
    4.3.2 成像系统构像方程  64-68
    4.3.3 利用构像方程进行几何校正  68-69
  4.4 积分拖尾、热噪声、冲击噪声处理  69-71
    4.4.1 积分拖尾处理  69-71
    4.4.2 系统热噪声和冲击噪声处理  71
  4.5 本章小结  71-73
第五章 系统实现与实验  73-79
  5.1 系统显示控制单元实验  73-75
  5.2 外场实验  75-78
  5.3 本章小结  78-79
第六章 总结与展望  79-81
  6.1 工作总结  79
  6.2 工作展望  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-85
攻读硕士学位期间的研究成果  85-86

相似论文

  1. 毫米波综合孔径辐射计近场成像研究,TN015
  2. 林区高空间分辨率遥感影像几何精校正算法研究,TP751
  3. 高光谱图像条带噪声滤除技术的研究,TP391.41
  4. 基于生物视觉的图像匹配研究,TP391.41
  5. 毫米波无源成像系统扫描伺服机构研究及控制器设计实现,TP273
  6. 毫米波无源成像中微弱运动目标检测算法研究,TP391.41
  7. 毫米波无源成像超分辨算法研究及DSP实现,TP391.41
  8. 无源毫米波图像超分辨重建与增强技术研究,TP391.41
  9. 毫米波无源成像系统建模及盲复原处理算法研究,TP391.41
  10. 遥感图像快速预处理方法的研究与实现,TP751
  11. 基于压缩感知的毫米波无源成像方法及超分辨算法研究,TP391.41
  12. 针对毫米波无源成像的图像融合处理方法与算法研究,TP391.41
  13. 毫米波无源探测成像超分辨算法研究及DSP实现,TN015
  14. 危机矿山三维信息评价系统—栅格图像矢量化组件研发,TP391.41
  15. 大孔径静态干涉成像光谱仪图像校正技术研究,TP751
  16. MODIS 1B资料处理方法研究与软件实现,V557
  17. 毫米波无源成像超分辨理论及图像增强算法研究,TP391.41
  18. MODIS数据基础处理方法研究和软件实现,TP75
  19. 基于遥感与GIS的土地利用更新调查方法研究,P237
  20. 不同精度控制点对遥感图像几何校正的影响,P237

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com