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3mm波段信号采集及图像处理
作 者: 占文彦
导 师: 娄国伟
学 校: 南京理工大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 毫米波辐射计 视在温度 毫米波图像 图像去噪 图像插值 直方图修正
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
目前毫米波技术在军事和日常生活中的应用越来越广泛,例如,弹载毫米波辐射计制导系统、机载及星载被动毫米波成像系统、机场入口处的安检系统等,为了改善毫米波技术的应用,本文对3mm波段信号的采集及图像信号的处理进行了研究。在信号采集部分,论文首先分析了探测系统的基本原理;然后采用直流Dicke式辐射计对水面、草地、水泥地及金属板等面目标进行一维探测实验,得到目标在不同入射角的视在温度,并对实验数据进行分析;接着,再利用直流Dicke式辐射计分别对缩比金属坦克和金属板进行二维探测实验,对比分析相同材料的立体目标和平面目标的视在温度;最后,采用交流全功率辐射计,在室内对匿藏金属目标的人员进行扫描成像,检测出金属目标,并在室外对缩比金属坦克进行了扫描成像。在图像处理部分,论文利用空域及小波域的算法对毫米波辐射图像进行去噪处理。经分析,梯度倒数加权平滑、自适应中值滤波及小波半软阈值算法去噪效果较好。另外,为了更好地进行后期的目标识别,本文针对毫米波图像的特点,利用图像插值和直方图修正进行增强处理,并通过Matlab仿真分析这些方法的有效性,寻找最优方法。根据仿真结果,相比较而言,三次卷积法是最精确的插值方法,而插值局部直方图均衡化是最好的直方图修正方法。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-5 目录 5-7 1 绪论 7-10 1.1 研究背景与分析 7-9 1.1.1 毫米波技术的发展与应用 7 1.1.2 毫米波的主要特点 7-8 1.1.3 毫米波辐射成像技术的特点 8 1.1.4 毫米波辐射图像处理的现实意义 8-9 1.2 本文的主要工作内容 9-10 2 毫米波信号探测的基本原理 10-18 2.1 毫米波辐射定律 10-11 2.2 功率与温度的对应关系 11-12 2.3 毫米波辐射测量原理 12-14 2.4 全功率辐射计 14-15 2.5 Dicke式辐射计 15-17 2.6 本章小结 17-18 3 3mm波段信号采集 18-31 3.1 辐射计定标 18-21 3.1.1 定标方法 18-20 3.1.2 不同天线口径的辐射计定标 20-21 3.2 目标的一维探测实验及分析 21-23 3.3 目标的缩比测试原理 23-24 3.4 基于直流Dicke式辐射计的二维探测实验及分析 24-28 3.4.1 二维探测实验 24-26 3.4.2 实验结果及分析 26-28 3.5 基于交流全功率辐射计的成像 28-30 3.5.1 成像原理 28-29 3.5.2 成像实验 29-30 3.6 本章小结 30-31 4 毫米波图像去噪研究 31-44 4.1 噪声模型 31-33 4.1.1 图像噪声的分类 31 4.1.2 常见噪声的统计特性 31-33 4.2 空域领域平均去噪 33-34 4.3 梯度倒数加权平滑去噪 34-35 4.4 中值滤波去噪 35-37 4.4.1 中值滤波基本原理 36 4.4.2 中值滤波主要特性 36-37 4.5 自适应中值滤波去噪 37-38 4.6 小波阈值去噪 38-43 4.6.1 小波变换 39-40 4.6.2 二维离散小波的分解与重构 40-41 4.6.3 小波去噪的阈值选择问题 41-43 4.7 本章小结 43-44 5 毫米波图像增强研究 44-56 5.1 图像插值 44-48 5.1.1 最近邻内插 44-45 5.1.2 双线性内插法 45-46 5.1.3 三次卷积法 46-48 5.2 全局直方图修正 48-52 5.2.1 直方图均衡化 49-50 5.2.2 直方图规定化 50-52 5.3 局部直方图修正 52-55 5.3.1 局部直方图均衡化 52-54 5.3.2 插值LAHE 54-55 5.4 本章小结 55-56 6 结束语 56-57 致谢 57-58 参考文献 58-60
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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
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