一、光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原（论文文献综述）
高泽宇[1]（2021）在《流场测量中基于深度学习的自适应光学技术》文中指出基于成像的流体测量技术,如粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry,PIV）,是一种对流体运动速度场的非接触、实时、定量且全局测量技术。被广泛应用于流体动力学研究及工业生产中,对于研究复杂流动现象具有重要的意义。然而,这种基于光学成像的测量技术,当流体介质中的折射率不均匀,或当测量光路中存在开放的气-液两相介质表面且存在随机晃动时,成像光路会因为折射率的变化而产生一定的波前畸变,使得成像造成畸变。这种光路中随机且动态变化的波前畸变使得PIV粒子图像上的粒子位置分布产生显着的误差（即几何畸变）且严重影响图像质量。而传统的PIV技术对流体运动场的测量是根据连续多帧PIV粒子图像上粒子的位移,通过互相关算法或光流算法,对测量区域内的流体运动场进行估计。所以PIV粒子图像的几何畸变和图像质量的退化会严重影响PIV的测量精度,使得测量结果不可信。自适应光学（Adaptive Optics,AO）技术,是一种校正光学系统中动态波前畸变的技术。传统的自适应光学系统通过波前传感器测量动态波前畸变,再通过电子系统计算控制信号,控制波前校正器件进行实时的波前校正,使得光学系统在受到波前畸变扰动时仍然保持良好的工作状态。为了对光学流场测量中的波前畸变进行实时校正,以提高在受到波前畸变扰动时的测量准确度和正确度,自适应光学技术被应用于流场测量的光学系统中。然而实际的实验结果与工程实践表明,光学流场测量中的波前畸变具有频率高,动态范围大,空间分辨率高等特点,对于这一应用场景,基于波前校正器件的传统自适应光学系统的校正性能受到了波前校正器器件本身性能的限制。本论文针对传统自适应光学在流场测量应用中所存在的限制和问题,以人工智能中的深度学习为基础,提出了无校正器件自适应光学技术的概念并应用于流场测量的波前畸变校正中。主要研究工作分为以下四个部分:1、对流场测量中的光学畸变模型进行了分析并提出了基于Hartmann-Shack波前传感器和空间分布式激光信标的波前测量方法。粒子图像测速系统的测量装置与测量目标处在不同的介质当中,而粒子图像测速系统需要通过气-液两相介质表面成像,相当于在流场测量的成像系统前增加了一个随机扰动的波面。论文首先对光路中的波前畸变和在图像上所造成的实际退化模型在理论上进行了推导,将可测量的波前畸变与图像的退化模型之间的关系进行了推导。根据推导得到的关系,提出了针对流场测量中气-液两相介质所引起的特殊波前畸变的测量方法,提出了空间分布式激光信标的概念,并对其测量原理进行物理模型推导,结合Hartmann-Shack波前传感器,提出了对此应用场景下波前畸变的测量方法。2、针对流场测量中晃动气-液两相介质表面所造成的波前畸变大动态范围特性,而传统Hartmann-Shack波前传感器动态范围受限的问题。建立了一套大动态范围的Hartmann-Shack波前测量算法。提出了基于图像分割的质心估计算法,即对光斑区域进行分割后进行质心计算,打破了传统质心算法中的子孔径范围限制,从整幅光斑阵列图中获得所有光斑的质心,同时还消除了噪声对质心估计的影响。提出了邻域搜索匹配算法以扩展动态范围,将光斑质心和标定坐标位置进行对应匹配。对所提出的大动态范围的Hartmann-Shack波前测量算法的性能进行分析,分别从质心估计误差、线性度、动态范围扩展量化性能及实验平台验证对算法的性能进行了评价。3、该部分为整个研究内容的核心,基于深度学习,提出了无波前校正器件自适应光学系统的新概念。根据需求,提出了多输入卷积神经网络结构AOPIVMIUN算法,首次将多输入卷积神经网络应用于图像回归问题。通过提出的网络结构,以Hartmann-Shack波前传感器得到的波前畸变信息作为额外输入,对粒子图像测速系统中的畸变图像进行了畸变校正。通过设计实验平台,生成了神经网络训练和测试所需要的数据集。以校正后粒子图像的校正效果和流场速度测量结果作为评价标准,对所建立神经网络的畸变校正性能进行了分析。所提出方法校正效果达到82%,优于传统闭环自适应光学系统性能77%。4、对PIV技术的流场分布估计算法和自适应光学校正以深度学习为平台进行融合,提出了可实现畸变校正功能的流体运动场估计算法。分别建立了两种不同的多输入卷积神经网络结构,以两帧畸变PIV粒子图像和测量得到的波前畸变信息作为输入,直接输出校正后的流场结果,根据输出的流场分布的分辨率,将网络结构分为稠密估计和稀疏估计两种,将流场测量和畸变校正同时融合在深度卷积神经网络中。基于PIV粒子图像生成模型,Hartmann-Shack波前传感器仿真模型、以及流场测量中图像畸变模型,建立了相应的数据集合成模型以生成训练数据集,最后从不同角度对算法性能进行了评价。本文围绕无波前校正器的新型自适应光学技术在光学流体测量中的波前畸变校正这一应用展开。解决了传统自适应光学系统在流场测量应用中的困难和限制,是国内首次对流场测量中的自适应光学技术进行研究,同时也提出了基于深度学习的无波前校正器件自适应光学技术这一概念方法,首次将多输入卷积神经网络应用于图像回归问题当中。本文所提出的方法在未来的研究工作中可以对流场测量更复杂的畸变现象进行研究应用,如燃料电池中的液滴内部流场测量,流体介质中存在多相泰勒气泡的流场测量等。
杨欣欣[2]（2021）在《激光主动照明成像质量提升研究》文中认为激光主动照明成像利用激光高亮度、高方向性、高单色性、相干性好等特点,可以克服被动成像的局限,实现对远距离、暗弱目标的照明,极大提高了光电成像系统的探测与识别能力。但是激光在大气信道中传输时,折射率随机起伏会破坏激光的相干性,导致光束漂移、光强起伏、波前畸变以及光束扩展等湍流现象,严重影响了光电成像系统的探测性能。本文主要研究了大气湍流对激光主动照明成像系统性能的影响,提出采用多光束多波长照明和事后图像处理两种方法来减小湍流起伏对主动成像系统的影响。工作主要包括以下几个方面:1、首先,我们研究了大气衰减效应和湍流效应对激光束传输的影响机理。以Rytov微扰近似理论为基础,给出了Kolmogorov谱弱湍流传输条件下照明光场大气相干长度与光场强度均值、闪烁指数的关系,分析了照明光场的湍流效应。2、基于弱起伏传输条件下照明光场的统计结果,从提升照明光场强度均匀性来提高主动成像系统性能的角度出发,分别提出了多光束照明多波长、多波长照明以及多光束多波长照明的方法抑制光学湍流闪烁,并对上述几种方法的有效性进行了理论验证。3、在理论验证完成的基础上,我们建立了基于MATLAB平台的主动照明成像仿真系统。利用Kolmogorov谱模型结合功率反演法,实现了对弱湍流大气的数值模拟。结合自由空间光传输和分步相位屏方法,建立了从发射光场到目标光场、经反射后再经大气传输至接收机的回波光场数值仿真模型。基于该主动照明仿真模型,我们进行了:（1）多光束发射湍流抑制仿真研究,（2）多波长发射湍流抑制仿真研究,（3）多光束多波长照明湍流抑制仿真研究。仿真结果与理论分析相吻合,验证了多光束多波长发射对于照明光场强度闪烁抑制的有效性。4、进行了主动照明实验室内与外场试验研究。在室内搭建了双光束多波长照明实验平台,基于该实验平台完成了:（1）单光束照明湍流现象实验研究,（2）2光束发射湍流抑制实验研究;（3）多波长照明湍流抑制实验研究;（4）两光束多波长湍流抑制实验研究。实验结果与仿真计算和理论分析相吻合,证明了多光束多波长发射对照明光场闪烁抑制的有效性。进行了主动照明外场试验,通过对主动照明条件下观测目标回波数据的测量,验证了主动照明技术对远距离目标回波强度提升的有效性。5、针对主动照明成像应用场景中,对暗弱目标成像时接收端采集的目标图样受到下行湍流的扰动以及探测器光子噪声影响的问题,我们提出了改进的空间调制相位差法。首先介绍了改进的空间调制相位差法的基本原理,并通过数值仿真和实验验证了该方法在波前探测和图像重建方面的卓越性能。
李志新[3]（2020）在《基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究》文中提出提升光学成像系统的空间分辨率、恢复图像的细节信息,一直是先进光学遥感与高性能成像领域的研究热点。传统光学系统的衍射极限是制约远距离成像系统空间分辨率提升的核心因素。叠层成像方法作为一种新型的相位成像技术,在显微成像领域展现出了巨大的优势,可以实现5倍以上的空间分辨率提升效果;并且其提升空间分辨率的思想与合成孔径技术相似,是一种很有希望应用于远场的基于相位信息的新型高分辨率光学成像技术手段。叠层方法不需要相位信息的直接测量,也无需各个子孔径之间严格共相,而是从采集的强度图像中恢复出目标相位信息,实现频谱面拼接扩展,从而提升成像系统的空间分辨率。目前关于叠层方法在远场中应用的研究甚少,国内几乎空白。本课题围绕着叠层成像方法在远场中的应用展开,主要研究工作总结如下:1.讨论了相位复原技术中的解模糊现象,采用叠层方法可以有效地抑制该现象。推导了远场扫描式傅里叶叠层合成孔径系统的物理模型,并分析了该光学成像系统的振幅点扩散函数、相干传递函数、信噪比等关键性能参数,给出了重建图像的主要评价指标。研究了影响远场傅里叶叠层成像系统相位的关键因素,为复原算法设计及实验提供理论基础。2.针对远场扫描式傅里叶叠层成像系统的视场变化与噪声污染问题,提出了一种综合数据预处理方法。首先,基于变换域的序列图像配准方法实现了明暗场相邻测量图像间的高精度亚像素配准。其次,采用全局降噪和基于伽马变换的散斑噪声抑制方法,有效抑制了包括了高斯噪声、泊松噪声以及散斑噪声在内的混合噪声对重建过程的干扰。仿真结果表明:重建图像峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio,PSNR）的提升量达到了4.42d B,证明了该综合数据预处理方法的有效性。3.提出了一种新型的傅里叶叠层图像重建算法框架RAFP-RED,能够大幅提升重建图像质量。选取适用于泊松噪声模型的代价函数,采用特殊初始化方法,并对梯度下降方向逐次修订,使得估计值以较高的概率指向真实值,最后加入RED正则项对复原过程中的噪声进一步滤除。仿真结果表明RAFP-RED算法具有最强的噪声鲁棒性与重建性能。特别是在混合噪声污染时,相较于传统的AP算法,RAFP-RED算法将PSNR的提升量达到了8.47d B,结构相似性（Structural Similarity Index,SSIM）的提升量达到了0.36,同时具有较好的视觉保真度。4.构建了远场扫描式傅里叶叠层成像系统的透射式、反射式实验室平台,在分析该成像系统的主要系统误差并对其进行算法矫正的基础上,成功验证了RAFP-RED算法的空间分辨率提升性能。在透射式平台上实现了1.6m成像距离下4倍的空间分辨率提升效果;在反射式平台上实现了1.75m成像距离下3.2倍的空间分辨率提升效果,实现了机理研究与实验研究的闭环。5.针对扫描式傅里叶叠层成像系统在远场应用时光场相干性被破坏和散斑噪声污染等问题,提出了一种基于远场空域叠层测量的图像相关技术,将空域叠层方法与传统图像相关技术结合,有效提升了复原图像质量。仿真结果表明,与传统图像相关技术相比,该方法在大大降低重建所需数据量（对于每个扫描位置,所需测量的数据量仅为传统方法的1/6）的条件下,具备空间分辨率提升4倍的潜力,具有潜在的应用价值。
雍佳伟[4]（2020）在《基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究》文中指出对于高分辨成像系统尤其是大口径地基天文望远镜,外部畸变波前的扰动和光学系统内部的像差是阻碍高分辨成像的主要因素。主要的解决手段有自适应光学技术、事后图像复原技术和混合处理技术（自适应光学校正和事后图像复原结合）,前两种技术在单独使用时对像差的校正能力有限,目前混合处理技术是主流方法。但是,这种“混合”的实质是自适应光学技术和图像处理技术的简单拼接,其波前校正器的控制方法仍沿用最小化波前均方差的传统思路,导致系统的输出—复原图像并不受控制方法的约束。因此,对于混合处理系统来讲,研究一种真正结合两者并以提升复原图像质量为目的的控制方法具有重要意义。本论文以优化成像系统所获图像的质量为方向,对自适应光学技术和图像复原技术结合下的控制方法,以及自适应光学系统新型控制方法展开了研究,并取得了一些创新的结论和成果。1.对传统的混合处理系统（共轭式自适应光学系统+事后图像解卷积）进行了理论分析,得出复原图像的质量与波前校正器和波前探测器的性能密切相关。对变形镜的空间拟合误差进行了Zernike模式分析,得出了其在拟合低阶像差的同时会引入大量高阶衍生像差的特点,而哈特曼波前传感等效为一个低通滤波器,变形镜的校正残差特性会降低其波前复原精度,导致复原图像失真。本文在分析变形镜面形变化规律的基础上,提出了校正度（变形镜控制电压相对于传统方法控制电压的缩放比例）的概念,并基于此建立了优化控制方法,该方法在波前重构精度和整体波前残差RMS值之间寻优到最佳平衡点。理论分析和实验结果表明,该方法可实现复原图像质量的提升。2.考虑到传统的优化式自适应光学系统通常缺乏事后图像复原而导致成像质量无法获得进一步提升,本文在传统的优化式自适应光学系统的基础上,提出了两种结合了图像复原的混合处理系统,并均采用基于随机并行梯度下降（SPGD）法的控制方法。第一种混合处理系统中,自适应光学波前校正部分和图像复原部分相对独立,借助波前探测信息,计算出变形镜控制信号并作为迭代算法的初值,该先验知识可大大加快算法的收敛速度,迭代结束后,再次根据波前探测信息,并结合远场图像进行事后维纳解卷积,得到最终的复原图像。第二种混合处理系统中,图像复原环节被整体放入SPGD算法的迭代回路,算法的性能指标是复原图像的质量函数,其迭代收敛后,复原图像质量也达到最优。理论分析和实验结果表明,相比于传统方法,本文提出的两种方法在不同湍流条件下获得的校正效果均有显着提升,并体现出了优异的鲁棒性。3.某些特定Zernike模式在单位圆的同心孔径圆域内具有相关关系,其中具有较强负相关关系的模式组合在一定系数条件下叠加后,一定的同心孔径内的像差会相互抵消,这称为模式间的共轭性。受此启发,我们对自适应光学系统校正残差中的低阶、高阶两部分像差的相关性进行了分析,结果显示在均方误差值较大的残差波前中,这两部分像差会体现出明显的负相关关系,并在一定组合形式下呈现共轭性。基于该结论,设计了一种控制方法,该方法通过最优化方法确定最佳校正度来实现校正残差中低阶、高阶两部分像差系数的最佳匹配,此时残差波前在一定同心孔径内的像差均方根值会降到极值,实现该孔径范围内成像质量的提升。理论分析和实验结果表明,该方法可改善自适应光学系统在面对复杂像差时的成像能力,有效扩展传统自适应光学系统的适用范围。本文提出的高分辨成像系统的优化控制技术在提升自适应光学系统的光学成像质量或混合处理系统的复原图像质量方面具有应用价值,尤其是对于充分发挥自适应光学技术和图像复原技术相结合后的整体性能,提高最终复原图像的质量具有重要意义。
陈浩[5]（2020）在《AOSLO光学成像质量改进与视网膜高精度跟踪技术研究》文中研究说明视网膜是唯一可以进行无创观察及成像的人体深部结构,大多数视网膜疾病及部分全身系统性病变都将导致视网膜相关生理结构与组织发生改变,因此活体视网膜的高分辨率高对比度成像对相关疾病的早期诊断和医学研究具有重大意义。此外,通过对视网膜的高分辨率实时成像,可以持续跟踪与刺激视网膜感兴趣区域,对于研究人眼视觉功能与工作机制具有重要意义。自适应光学共焦扫描检眼镜（Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscopy,AOSLO）借助于自适应光学技术（Adaptive Optics,AO）实时校正人眼像差,实现了视网膜高分辨率实时成像。然而,由于AOSLO对视网膜成像需要优先考虑人眼安全性,因此AOSLO对曝光功率有严格要求,其成像光能量较低,导致采集的视网膜图像存在低对比度与低信噪比的特点。另一方面,受人眼动态像差特性、波前探测精度以及变形镜校正能力的影响,AO无法完全校正人眼像差,残余像差将导致视网膜图像分辨率与对比度降低。这些因素使AOSLO的医学诊断辅助功能受到限制。同时,由于眼底视网膜存在复杂抖动,AOSLO采集的视网膜连续图像帧之间存在帧间与帧内扭曲,使人们无法稳定观察与跟踪视网膜感兴趣区域,并使其应用也受到诸多限制。本文提出了一种基于2阶B样条函数（Basis Spline function）的快速波前复原算法,有效提高了波前复原精度。通过基于去噪预处理和点扩散函数（Point Spread Function,PSF）预估计的盲解卷积算法,显着提高了图像质量,为AOSLO的医疗辅助诊断夯实了基础。通过非线性尺度空间的特征算法与高阶多项式几何变换实现了AOSLO图像配准,基于该技术,完成了AOSLO图像多帧叠加平均,有效改善了图像质量;实现了误差小于0.5像素的视网膜感兴趣区域高精度连续跟踪以及视网膜感兴趣区域运动过程分析,为研究视网膜生理特性和人眼视觉功能及其工作机制提供有效手段。主要研究工作包括:（1）在充分理解AOSLO成像系统及核心器件的基础上,给出了AOSLO成像数学模型并分析了人眼像差对AOSLO成像质量的影响。通过对人眼残余像差分布与人眼像差探测环境的分析,提出人眼残余波前像差探测存在抗噪性与局部性问题。针对这一问题,提出了一种基于2阶B样条函数的快速波前重建算法。该算法通过具有平滑性与紧支撑特性的2阶B样条函数拟合局部波前,可以在保留局部复原能力的同时拥有更强的抗噪性,更适合于人眼残余像差探测。实验表明,该算法有效提升了波前复原精度,使局部波前重建均方误差相较传统方法降低了约88%。（2）采用一系列图像处理方法,提高了AOSLO光学成像质量。目前普遍采用迭代盲解卷积算法增强图像,然而由于盲复原问题的病态性,这些算法鲁棒性差,易受噪声影响,同时也易陷入局部最优解。为了解决传统算法鲁棒性差的问题,本文首先提出了一种内容自适应的去噪算法对退化图像进行预处理。该算法通过分析图像不同结构同时稀疏编码误差分布,建立了基于内容自适应结构组的最优化去噪问题。实验表明,利用传统盲解卷积算法复原去噪预处理的图像,其复原结果的振铃效应得到了有效抑制,然而算法易陷入局部最优解的问题仍待解决。针对传统盲解卷积算法易陷入局部最优解的问题,本文提出了一种基于多尺度图像梯度空间的PSF估计盲解卷积算法。该算法在图像梯度空间中,通过PSF强度与梯度的稀疏分布先验模型约束迭代过程,同时将哈特曼-夏克波前传感器测得的点扩散函数作为精度约束项,显着提高了PSF估计精度。在得到PSF估计后,利用维纳滤波对去噪预处理的退化图像解卷积,得到最终复原图像。此外,为了分析PSF初始估计精度对算法收敛与复原效果的影响,本文通过传统Zernike模式法与第二章中提出的2阶B样条函数波前重构算法分别计算出PSF初始估计,并将它们作为盲解卷积算法输入。实验表明,将基于2阶B样条函数波前重建算法计算出的PSF作为算法初始输入能够显着提高算法收敛速度。利用上述算法,对正常人眼视细胞层与神经纤维层图像以及病人眼图像进行复原。实验表明,相较传统盲解卷积算法,本文算法能够恢复更多图像细节信息同时进一步抑制噪声,有效地提高了AOSLO图像分辨率与对比度,为AOSLO的医疗辅助诊断夯实了基础。（3）提出利用基于非线性尺度空间的特征算法与高阶多项式几何变换配准AOSLO图像,实现了图像多帧叠加平均、视网膜感兴趣区域高精度连续跟踪以及视网膜感兴趣区域运动过程分析。首先,通过分析AOSLO视网膜图像在不同尺度空间中的特征分布,提出非线性尺度空间更适合提取AOSLO图像特征。因此,引入非线性尺度空间下的AKAZE（Accelerated KAZE,AKAZE）特征算法寻找AOSLO图像匹配特征点。得到匹配特征点后,需要计算几何变换模型参数以配准图像。为了寻找最优的几何变换,本文从视网膜运动模型出发,通过高阶多项式拟合视网膜运动过程,并得到对应的高阶多项式变换模型。通过观察不同多项式变换对多个数据集图像配准结果,经验选择出最适合AOSLO图像配准的多项式变换模型为4阶多项式变换。实际配准过程中,受帧间与帧内畸变影响,会出现靠近图像边界的匹配特征点缺失现象,因此本文提出优化AKAZE特征算法边界检测范围以寻找更多靠近图像边界的匹配特征点,并提出一种最大有效区域自动检测与分割方法,显着降低了图像配准误差。基于上述处理方法,本文完成了AOSLO图像的多帧叠加平均。实验表明,相较传统算法,本文方法显着降低图像噪声的同时使平均后图像保持更高的对比度。利用上述配准方法,本文还实现了误差小于0.5像素的视网膜感兴趣区域的高精度连续跟踪以及视网膜感兴趣区域的运动过程分析,为研究视网膜生理特性和人眼视觉功能及其工作机制提供了有效手段。
杨峰[6]（2020）在《分布式全息孔径成像技术研究》文中认为分辨率是成像系统最重要指标之一,为提高分辨率,需要增大系统的孔径,相继发展出了整体式、拼接式大孔径和分布式多孔径成像等技术。其中,对于整体大孔径成像技术,大孔径主镜的光学加工、支撑、以及对主镜的运载能力等因素制约了这种技术的发展。分布式孔径成像技术通过阵列小孔径共相综合实现等效大孔径的成像分辨率。该技术在降低了工艺难度的同时也减轻了重量、体积,但这种系统需要大量的自适应光学波前探测、控制、校正系统以及大量的共相误差探测和校正系统等,这使整个系统结构非常复杂,限制了该技术的应用。随着电子信息技术的进步,数字化分布式孔径成像技术逐渐发展起来。该技术首先采用数字化方式获取各子孔径捕获的波面复振幅,然后通过计算成像的方式实现多孔径高分辨率综合成像。该技术进一步减小了系统的重量和体积,降低了系统的复杂度。但也带来了新的挑战,主要包括复振幅的准确记录,共相综合误差的实时探测和校正等。本文采用数字全息技术记录子孔径复振幅,设计了分布式全息孔径成像系统,并针对系统的等效分辨率、离轴数字全息的复振幅记录和提取条件、数字共相、散斑抑制等关键问题进行了分析和研究。针对等效分辨率问题,由于相干照明下的分布式孔径成像系统的CTF（相干传递函数）是不连续的,因此,通过CTF截止频率不能准确分析出系统的等效孔径。本论文提出了一种新的估计等效孔径的方法,通过扫描某像点及其邻近像点的距离和相对相位,计算各对应像点ASF（振幅扩散函数）的相干叠加曲线,用以判断该像点能否被分辨,并得到相应的分辨率和等效孔径。经仿真和实验验证,该方法能较准确的估计出系统分辨率。针对子孔径间数字共相问题,本论文设计了子孔径内像差校正、子孔径间复振幅形位误差校正、及子孔径间共相综合的算法流程。首先,分析了各子孔径波面间的形状和位置误差,及已有的以相似变换模型估计子孔径间波面形位误差的方法的局限性,证明了基于瞳面场拼接的综合共相方法的结果存在较大的误差。针对该问题,提出了一种新的像平面干涉数字共相算法,该算法以干涉成像原理为基础,先在像面校正各子孔径复振幅的形位误差,再结合优化算法校正各子孔径间的共相误差,逐步实现高分辨成像,避免了仅以相似变换模型根据像面变换关系求解瞳面场变换关系的不准确性,因而具有更优的综合效果和更广阔的应用范围。针对子孔径和综合后的重建像中散斑噪声的问题,分析了相干成像中的散斑模型、多帧平均抑制散斑的原理、以及散斑像的乘性噪声模型。在此基础上,针对实时性应用要求,对于单帧数字全息图或孔径综合后的高分辨像面场,提出了一种采用不同tip-tilt相位调制的抑制散斑噪声的平均方法。该方法能够在几乎不降低重建像分辨率的前提下实现散斑的抑制。此外,提出了将该方法作为BM3D（Block-Match and 3D filtering）去噪算法的预处理算法,在尽可能保留分辨率的前提下实现了较好的散斑噪声抑制。最后,研制了分布式全息孔径成像试验系统,通过移动全息孔径模拟2×2阵列的分布式孔径成像,实现了四孔径分布式全息孔径成像探测,采用上述算法和流程实现了四孔径综合高分辨成像。相比单一子孔径成像,分布式全息孔径成像系统的分辨率和信噪比都得到了极大的提升。理论和实验证明,分布式全息孔径成像能有效地提高系统的分辨率,是一种非常有潜力的成像技术。
杨静静[7]（2020）在《衍射望远镜成像中的图像复原研究》文中研究表明为满足宇宙探索、对地观测等空间应用对高分辨率成像的迫切需求,空间望远镜的口径需不断增大。然而传统反射式大口径空间望远镜的主镜面形精度要求高、折叠困难、系统重量和体积不断增大等问题严重制约了其在空间领域的应用。相较而言,衍射望远镜衍射主镜近似平面,面形精度要求宽松,易折叠;其重量和体积显着缩减。衍射空间望远镜已成为未来口径10米以上空间望远镜的重要技术路线之一。然而,受衍射透镜多级次衍射现象的影响,衍射望远镜系统图像对比度较低,且易受噪声影响。对扩展目标成像而言,如何提高衍射望远镜图像对比度、抑制噪声是亟需解决的问题。针对上述关键技术问题,本文结合衍射望远镜成像特性,建立了成像退化理论模型,采用图像复原技术,开展了相关理论和实验研究,以提高衍射望远镜成像对比度。主要内容如下:首先,通过菲涅尔衍射近似公式和菲涅尔衍射透镜透过率函数,推导了衍射成像系统简化成像模型。修订了广义光瞳函数,使其不仅包含孔径形状的限制和系统传统像差的作用,还包含了非成像衍射光这一特殊像差的影响。这表明多级次衍射现象造成的成像退化可通过退化函数表征,为衍射成像系统的成像性能分析提供了简洁的理论计算方法,为研究适合衍射望远镜图像复原算法提供理论指导。然后基于衍射望远镜成像退化特点,开展了衍射望远镜图像非盲去卷积复原算法研究。提出了一种自适应维纳滤波（Awn）算法和自适应块匹配三维协同滤波（ABM3D）算法;依托衍射望远镜系统样机成像平台,开展了数值仿真和实验研究。仿真和实验结果一致表明:Awn算法能有效提高图像对比度,结构简单,计算速度快,但抗噪性差,适用于低噪声水平下的场景成像。ABM3D算法抗噪性强,图像对比度复原能力强,但以牺牲计算效率为代价,适合衍射成像系统图像的后期处理。非盲去卷积复原算法研究为衍射望远镜的高对比度清晰成像提供了新的技术思路。在非盲去卷积复原算法研究的基础上,进一步开展了退化函数获取方式对衍射望远镜图像复原影响研究。退化函数可分别通过光学设计软件仿真、基于本文提出的简化成像模型计算以及实验室内测量三种方式得到,其准确程度直接影响着图像复原精度。基于三种退化函数,采用本文提出的两种算法对衍射望远镜系统图像进行了复原。仿真分析和实验结果表明衍射望远镜系统图像的非盲去卷积复原时应选实际测量得到的退化函数。在此基础上,基于退化函数的实验室测量值,对衍射望远镜样机获取的现实场景图像进行了复原。对比现实场景复原前后图像,可知复原后的图像清晰度得到明显提高。针对多级次衍射造成的衍射望远镜系统图像质量退化问题,本文建立了成像退化理论模型,提出了有效的图像复原算法,厘清了退化函数的最优测算方式。为后续通过图像复原技术抑制多级次衍射光对衍射望远镜系统成像影响的相关研究提供了理论依据和技术指导,为衍射望远镜系统高分辨率高对比度成像奠定了基础。
陆长明[8]（2020）在《中高轨目标光电探测与成像技术研究》文中提出太空是人类正在开发的制高点,各经济大国均大力发展航天力量,争相进入太空、利用天空,占领有限轨位资源和频谱资源。目前每年开展数百次的航天发射,太空中运行中数千颗在轨在用卫星,产生了几十万个空间碎片。为了确保航天发射路径畅通无阻,规避在轨在用卫星与空间碎片的碰撞,保护太空中现有商业卫星安全,应该对空间碎片和卫星进行编目管理和识别,对太空中昂贵的在用人造卫星进行碎片碰撞预警。编目管理和识别一般包括搜索发现、跟踪测量和成像识别三个过程,即分辨目标“在哪里”、“是谁”、“是死是活”、“用途是什么”等。中高轨道上分布着红外侦察、卫星通信、全球导航等具有重大价值的卫星,目前光电望远镜是中高轨目标探测与识别唯一有效的地基手段,本文主要研究中高轨目标的探测与成像技术,根据地球同步轨道上空间目标运动特征,研究搜索策略、测量精度检测、远距离高分辨成像等技术,重点解决工程应用与总体设计中遇到的难题,具体研究内容如下:（1）搜索发现中高轨道目标是探测与识别的前提条件,国内用于搜索中高轨目标的大视场光电望远镜数量较少,所以应挖掘现有望远镜资源的潜能,努力提高望远镜搜索效率。本文提出了一种分区折返的搜索方法,结合地平式望远镜步进方式和地球同步轨道带空间目标分布特点,将地球同步轨道带分为三个区,采用不同的搜索策略,此方法减少了地平式光电望远镜搜索地球同步轨道带空间目标的运动轨迹,提高了地平式望远镜搜索地球同步轨道带空间目标的搜索效率,实现对地球同步轨道带高效全区域覆盖。（2）中高轨目标探测光电望远镜在外场完成安装调试后,需要鉴定其天文定位和轴系定位精度。受限于外场恶劣环境和有限条件,无法采用传统的精度鉴定方法,考虑到中高轨目标探测光电望远镜的探测能力较强,在分析光电望远镜定位基本原理的基础上,探讨利用GPS卫星或北斗卫星鉴定大口径望远镜测量精度的理论方法,依据定期公布的精密星历,在协议地球坐标系、真地球坐标系、真天球坐标系、平天球坐标系、协议天球坐标系之间进行坐标转换,消除岁差、章动、极移等影响,解算望远镜观测时刻GPS或北斗卫星以观测者为中心天球赤道坐标系中的视赤经、视赤纬、方位角和俯仰角,作为理论值,鉴定大口径光电望远镜天文定位和轴系定位的精度。此方法可用于大口径光电望远镜外场检测验收或日常标定中。（3）获取形体特征是目标识别最直观的手段,大口径光电望远镜能够有效对低轨目标高分辨成像。本文初步探讨了对中高轨目标成像的大口径光电望远镜技术,口径应大于100m。大气湍流严重影响了地基大口径光电望远镜的成像分辨率,应该为其配置百万单元的自适应光学系统和激光导引星,校正大气湍流的影响。本文探讨了激光导引星的原理和若干问题,仿真了自适应光学系统。采用斜率平均法、质心偏移法和圆形孔径内的Zernike系数分解法仿真实现三种外形的哈特曼-夏克波前传感器。采用直接斜率法仿真实现了波前处理机的波前复原算法。波前校正器采用高斯模型仿真实现。（4）鉴于难以研制满足中高轨探测需求的超大口径光电望远镜,本文研究了新的超远距离成像技术:强度相干技术和傅里叶望远镜技术。在分析强度相干成像原理和测量原理的基础上,设计并开展了改进的室内强度相干模拟实验,对实物进行成像,验证了强度相干理论的正确性。针对原有强度相干模拟实验成像过程复杂、测量信噪比低、仿真数据不准确等缺点,设计了新的室内强度相干模拟实验方法,利用此种方法更为简单地对目标强度相干成像,降低了模拟实验复杂度,且能够更为真实的模拟强度相干成像的噪声分布。（5）为了便于开展傅里叶望远镜新技术研究,分析系统性能、评估成像效果,本文在研究傅里叶望远镜数学模型的基础上,简化物理模型和工作流程,实现了傅里叶望远镜成像的全过程仿真。采用高斯光束模拟激光器发射地光束,大气相位屏模拟大气湍流对激光波前相位畸变的影响,实现两束和三束光束的干涉,合理选择三束发射器进行相位闭合抵消大气湍流影响,干涉条纹与目标形状叠加后收集光能量并解调所需信号,通过共轭对称填补剩余象限的空间频谱,最终使用傅里叶逆变换恢复目标形状。（6）在研究剪切光束成像原理的基础上,研究了口字形排布的四束光代替传统L形三束剪切光照射目标,提出了一种四光束剪切光束成像目标重构算法。
王磊[9]（2020）在《光电成像系统反激光侦察与致盲新技术研究》文中提出常规光电成像系统主要由光学系统、面阵光电探测器和信号处理系统组成,其自动对焦机制在提升系统成像质量的同时,又使光电探测器被入射激光汇聚照明,成为二次发光点。有相当一部分反射光将按原入射光路返回,产生较强的猫眼效应,导致成像设备极易被激光主动侦察系统发现和定位,从而被施以激光致盲,乃至火力摧毁。目前基于猫眼回波探测技术的激光主动侦察或者侦察/致盲一体化系统已被广泛应用,对光电成像设备的隐蔽性与安全性提出了严峻挑战。关于光电成像系统的反激光主动侦察技术研究,国内外都做过一些有益的探索。其中的典型技术方案是,在常规成像系统的光路中增加滤光、遮挡、光隔离等结构。然而,这些技术方案分别存在着工作波段受限、成像质量劣化等方面的明显不足。针对复杂战场环境下光电成像系统激光防御面临的难题,论文以抑制光电成像系统猫眼回波为着眼点,探索将两种典型计算成像技术,即波前编码和光场成像,用于反激光侦察的可能技术途径,并分析其反激光致盲的性能。通过理论分析与仿真、实验验证相结合的方法,深入开展成像系统的结构设计、性能评估和参数优化等方面研究。完成的主要工作如下:1.研究了离焦波前编码成像系统的激光防御性能。在对比常规与波前编码成像系统焦深延拓性能的基础上,建立了像面离焦波前编码成像系统激光传输模型;基于模型,分析了系统各平面的光场分布特征,进一步提出成像系统参数综合优化算法;参照研究结论,设计并加工了编码成像镜头,开展了相关实验研究。结果表明,该系统可以将像面最大单像素入射功率与回波接探测器收功率分别提高一个和两个量级以上,有效地提升了系统的反激光侦察与致盲性能。2.提出并设计了一种可以显着抑制甚至消除猫眼回波的像面倾斜波前编码成像系统。通过建立像面倾斜系统仿真模型,进一步推导出系统像面最大倾斜角度与清晰成像视场范围;利用Zemax设计并优化了目标成像系统,分析了像面倾斜角度对系统猫眼回波和成像性能的影响;通过实验验证了仿真结论,结果表明,该系统可以在保持重构图像较高清晰度与均匀性的前提下,将回波总功率降低近四个量级,大幅提高光电成像设备的隐蔽性与安全性。3.设计并优化了一种全新的反正弦型相位掩膜板,提高了可分离变量奇对称相位编码方式的离焦稳定性。分别评估了相位板在费雪信息量,离焦调制传递函数,希伯特空间角和重构图像质量等指标方面的性能表现;区分有/无噪声两种情况进一步评估了不同相位板的图像复原效果,并开展了不同参数条件下的三种模拟成像实验。结果表明,与正切型调制方式相比,该相位板无噪声重构图像的平均均方根误差下降了47.88%,平均峰值信噪比提高了28.52%,具备更高的保真度与信噪比。4.研究了微透镜阵列光场成像系统的激光防御性能。在分析光场成像系统焦深延拓性能的基础上,建立了考虑微透镜阵列离焦的光场成像系统激光传输模型;基于该模型,分析了系统各平面的光场分布特征,进一步总结了系统参数的优化规律。结果表明,该系统可以将探测器峰值光强和最大单像素入射功率降低近两个量级,显着提升系统的反激光致盲性能。5.设计了一种波前编码-光场复合体制成像系统。建立了复合体制成像系统激光传输模型;基于模型,通过对比三种单体制成像系统,分析了复合成像系统的光束传输特性,总结了成像系统的参数优化规律;通过模拟成像实验,详细阐述了复合成像系统的成像与图像解码重构过程。结果表明,复合成像系统可以兼顾突出的焦深延拓性能与优越的反激光致盲性能,有效抑制负离焦光场成像系统的回波增强效应,并在较大景深范围内复现物体细节。
石芬瑜[10]（2020）在《基于计算自适应技术的成像系统像差校正研究》文中研究表明在传统的光学成像中,成像系统简单化和高成像质量往往是一个矛盾的问题,为了解决这个问题,本文在简单光学系统中,基于计算自适应光学技术,对成像系统像差的校正做了研究,使光学系统直接成的像作为中间像,像差校正后的像为最终像,间接提高成像质量,这一研究有望降低光学系统设计的难度。本文基于衍射传输理论和相位恢复算法,建立了光学系统光瞳函数的求解模型,并分别用梯度下降法、Fletcher-Reeves（FR）共轭梯度法和随机并行梯度下降法仿真验证了模型的可行性,对这三种优化算法在求解中的优化性能做了比较分析,结果证明随机并行梯度下降法收敛性最好。在求出系统光瞳函数的基础上,建立了在相干照明条件下系统像差校正滤波器的模型,仿真验证了在小视场成像中,用建立的像差校正滤波器校正系统像差的可行性,并且分析了当成像轴向离焦时,用像差校正滤波器校正像差的效果,结果证明在轴向离焦一定范围内,像差校正滤波器对图像仍有校正作用。进一步仿真研究了如果实验中透镜焦点位置定位不准时,对像差校正带来的影响,结果表明当定位的焦点与实际焦点距离相差在0.1mm以内时,像差都可以被有效校正。搭建了小视场成像实验光路,以分辨率板作为成像物,对系统出瞳处的波前做了求解,建立了系统的像差校正滤波器,并对分辨率板所成的像做了校正,校正后像的分辨率显着提升,证明本文提出的像差校正方法可用于成像系统像差的校正。
二、光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原（论文提纲范文）
（1）流场测量中基于深度学习的自适应光学技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自适应光学技术基本原理 |
| 1.1.1 自适应光学概述 |
| 1.1.2 波前传感器 |
| 1.1.3 波前校正器 |
| 1.1.4 激光信标 |
| 1.2 流场测量中的粒子图像测速技术 |
| 1.3 自适应光学在流场测量中的应用 |
| 1.4 深度学习简介及在自适应光学中的应用 |
| 1.4.1 深度学习概述 |
| 1.4.2 深度卷积神经网络中的基本概念 |
| 1.4.3 自适应光学中的深度学习 |
| 1.5 拟解决的关键问题及论文结构 |
| 第2章 流场测量中的光学畸变模型及基于激光信标的测量方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 晃动气-液两相介质边界引起的光学畸变模型 |
| 2.3 基于激光信标与Hartmann-Shanck波前传感器的畸变相界测量原理 |
| 2.3.1 用于流场测量中畸变相界测量的空间分布式激光信标 |
| 2.3.2 基于Hartman-Shack波前传感器的波前测量及复原 |
| 2.3.3 晃动介质边界畸变测量原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 大动态范围Hartmann-Shack波前测量算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于光斑分割的质心估计算法 |
| 3.2.1 基于Canny算子的光斑分割算法 |
| 3.2.2 基于形态学特征的独立光斑区域的筛选与标记 |
| 3.2.3 分割光斑的定位算法 |
| 3.3 基于邻域搜索匹配的动态范围扩展算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 大动态范围Hartmann-Shack波前测量算法性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Hartman-Shack传感器的性能指标及误差分析 |
| 4.2.1 Hartman-Shack传感器的性能指标 |
| 4.2.2 Hartman-Shack传感器误差分析 |
| 4.3 基于仿真和实验的算法性能分析 |
| 4.3.1 不同信噪比下的光斑仿真模型 |
| 4.3.2 与传统质心算法及其改进算法的性能对比 |
| 4.3.3 响应系数及非线性误差分析 |
| 4.3.4 动态范围扩展性能的量化分析 |
| 4.3.5 算法实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于多输入深度学习模型的无校正器件自适光学技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AOPIV-MIUN算法 |
| 5.2.1 AOPIV-MIUN算法的基本框架思想 |
| 5.2.2 AOPIV-MIUN算法实现 |
| 5.2.3 AOPIV-MIUN的训练 |
| 5.3 基于实验平台的数据集生成 |
| 5.4 神经网络的校正性能分析 |
| 5.4.1 基于PIV粒子图像质量的校正性能分析 |
| 5.4.2 基于PIV流场速度测量结果的校正性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于深度卷积神经网络的流体运动估计与畸变校正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 粒子图像测速中流体运动场估计算法 |
| 6.3 两种基于多输入深度卷积神经网络的畸变校正流体运动估计算法 |
| 6.3.1 基于MIUN结构的稠密流体运动场估计 |
| 6.3.2 基于多输入Xception结构的稀疏流体运动场估计 |
| 6.3.3 AOPIV-MICNN的训练 |
| 6.4 基于合成模型的数据集生成 |
| 6.4.1 畸变PIV粒子图像对及对应流场的生成 |
| 6.4.2 Hartmann-Shack波前传感器仿真模型 |
| 6.5 测试结果分析与讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）激光主动照明成像质量提升研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 激光主动成像系统关键技术研究 |
| 1.2.1 波长选择 |
| 1.2.2 距离选通技术 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 主动照明技术国内外研究现状 |
| 1.3.2 湍流抑制技术研究 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 随机介质中的光场传输理论 |
| 2.1 大气的光学性质 |
| 2.1.1 随高度变化的大气结构 |
| 2.1.2 大气的吸收与散射 |
| 2.1.3 大气湍流 |
| 2.2 真空中的主动照明光传输理论 |
| 2.3 大气湍流中的光传输理论 |
| 2.3.1 折射率功率谱模型 |
| 2.3.2 大气湍流中的波传输分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光主动成像光场闪烁抑制研究 |
| 3.1 多光束照明湍流效应抑制原理 |
| 3.2 多波长照明湍流抑制原理 |
| 3.2.1 多波长照明光场描述 |
| 3.2.2 弱湍流起伏下的闪烁指数 |
| 3.3 多光束多波长湍流抑制原理 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光主动成像湍流抑制的仿真分析 |
| 4.1 单光束激光主动照明成像仿真 |
| 4.1.1 单光束真空传输主动照明仿真 |
| 4.1.2 单光束激光大气主动照明仿真 |
| 4.2 多光束单波长湍流效应抑制仿真研究 |
| 4.3 多波长单光束湍流效应抑制仿真研究 |
| 4.4 多光束多波长湍流效应抑制仿真研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光主动成像实验研究 |
| 5.1 室内激光主动成像湍流抑制实验 |
| 5.1.1 大气湍流模拟系统 |
| 5.1.2 单光束单波长照明实验 |
| 5.1.3 多光束单波长湍流抑制实验 |
| 5.1.4 单光束多波长湍流抑制实验 |
| 5.1.5 多光束多波长湍流抑制实验 |
| 5.2 主动照明外场试验 |
| 5.2.1 试验系统搭建 |
| 5.2.2 试验内容及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于空间调制技术的波前探测与图像复原研究 |
| 6.1 空间调制相位差法基本原理 |
| 6.1.1 光瞳大小调制相位差法 |
| 6.1.2 快门空间调制相位差法 |
| 6.2 噪声模型 |
| 6.2.1 泊松噪声 |
| 6.2.2 高斯噪声 |
| 6.3 光束质量评价 |
| 6.4 改进的空间调制相位差法 |
| 6.4.1 改进的光瞳大小调制技术研究 |
| 6.4.2 改进的快门空间调制技术 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 提升空间分辨率的技术手段 |
| 1.2.1 图像超分辨率重建技术 |
| 1.2.2 合成孔径技术 |
| 1.2.3 合成孔径激光雷达技术 |
| 1.2.4 基于稀疏限制的鬼成像雷达技术 |
| 1.3 相位成像技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 相位成像技术 |
| 1.3.2 近场叠层成像技术国内外研究现状 |
| 1.3.3 远场叠层成像技术国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及论文章节安排 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 基于傅里叶叠层的扫描式光学合成孔径系统 |
| 2.1 相位恢复的解模糊问题 |
| 2.1.1 迭代相位复原理论 |
| 2.1.2 相位复原算法中的解模糊现象 |
| 2.1.3 叠层方法对相位解模糊现象的消除 |
| 2.2 傅里叶叠层显微光学成像原理 |
| 2.3 远场傅里叶叠层光学成像系统原理 |
| 2.3.1 成像基本原理 |
| 2.3.2 成像前向模型 |
| 2.3.3 改进的远场成像模型 |
| 2.3.4 反射式远场成像模型 |
| 2.4 远场傅里叶叠层光学成像系统性能与像质评价指标 |
| 2.4.1 光学成像系统的性能评价指标 |
| 2.4.2 图像质量的量化评价方法 |
| 2.5 远场傅里叶叠层光学成像系统关键影响因素分析 |
| 2.5.1 相干光照明粗糙表面的散斑现象 |
| 2.5.2 远场面的相位弯曲 |
| 2.5.3 激光能量分析 |
| 2.5.4 照明光场的相干性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 远场傅里叶叠层光学成像重建算法研究 |
| 3.1 数据预处理 |
| 3.1.1 序列图像配准 |
| 3.1.2 噪声模型分析 |
| 3.1.3 噪声预处理算法 |
| 3.2 经典相位复原算法 |
| 3.2.1 基于交替投影的优化算法 |
| 3.2.2 基于半正定规划的优化算法 |
| 3.3 改进的优化框架 |
| 3.3.1 代价函数的选取 |
| 3.3.2 初始化 |
| 3.3.3 正则化去噪 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 远场傅里叶叠层光学成像实验验证与误差分析 |
| 4.1 采样率限制分析 |
| 4.1.1 频谱面采样率限制 |
| 4.1.2 像面采样率限制 |
| 4.2 远场傅里叶叠层光学成像系统实验设计 |
| 4.2.1 实验器材选择 |
| 4.2.2 透射式实验平台搭建 |
| 4.2.3 反射式实验平台搭建 |
| 4.3 远场傅里叶叠层光学成像系统误差分析 |
| 4.3.1 明暗场图像区分 |
| 4.3.2 强度图像更新 |
| 4.3.3 光瞳误差校准 |
| 4.3.4 成像系统像差校准 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于叠层测量的图像相关技术 |
| 5.1 傅里叶叠层技术应用于远场的局限性 |
| 5.2 基于叠层测量的图像相关技术 |
| 5.2.1 图像相关术 |
| 5.2.2 叠层图像相关术 |
| 5.2.3 优化框架 |
| 5.3 实验仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要创新点 |
| 6.2 论文的其它研究内容 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自适应光学技术的发展概况 |
| 1.3 图像复原技术及其在自适应光学的应用概况 |
| 1.3.1 盲解卷积算法 |
| 1.3.2 相位差法 |
| 1.3.3 斑点重建法 |
| 1.3.4 自适应光学和图像事后复原技术结合的混合处理方法 |
| 1.4 课题背景、研究意义与主要研究内容 |
| 1.4.1 课题背景及研究意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 自适应光学基础及传统波前控制方法 |
| 2.1 自适应光学基础 |
| 2.1.1 自适应光学系统基本原理 |
| 2.1.2 波前像差的描述 |
| 2.1.3 波前传感器 |
| 2.1.4 波前校正器 |
| 2.1.5 波前控制器 |
| 2.1.6 自适应光学系统校正性能评价 |
| 2.2 传统自适应光学系统波前控制方法 |
| 2.2.1 共轭式自适应光学系统及其控制方法 |
| 2.2.2 优化式自适应光学系统及其控制方法 |
| 2.3 61单元自适应光学系统模型 |
| 2.3.1 变形镜模型 |
| 2.3.2 哈特曼波前传感器模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 一种结合共轭式自适应光学和图像复原的混合处理系统控制方法 |
| 3.1 结合AO技术和事后图像复原的传统混合处理方法及其存在的缺陷 |
| 3.1.1 基于自适应光学的望远镜成像模型 |
| 3.1.2 基于波前探测和维纳解卷积的事后图像复原技术 |
| 3.1.3 系统分析 |
| 3.2 结合AO技术和图像复原的混合处理系统控制方法 |
| 3.3 仿真与分析 |
| 3.3.1 仿真参数设置 |
| 3.3.2 控制方法的仿真与分析 |
| 3.4 基于黄金分割法的优化算法设计 |
| 3.4.1 算法设计 |
| 3.4.2 检验及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于优化式自适应光学和图像复原的混合处理系统及其迭代控制方法 |
| 4.1 两种混合处理系统及其迭代控制算法的提出 |
| 4.1.1 混合处理系统Ⅰ及其控制算法实现步骤 |
| 4.1.2 混合处理系统Ⅱ及其控制算法实现步骤 |
| 4.1.3 性能指标 |
| 4.2 两种混合处理方法的仿真与分析 |
| 4.2.1 仿真参数设置及静态波前畸变生成 |
| 4.2.2 混合处理方法Ⅰ的仿真和讨论 |
| 4.2.3 混合处理方法Ⅱ的仿真和讨论 |
| 4.3 两种混合处理方法和目前主流控制方法的比较 |
| 4.3.1 生成基于湍流统计模型的静态波前 |
| 4.3.2 点目标下的静态波前畸变校正对比 |
| 4.3.3 扩展目标下的静态波前畸变校正对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法 |
| 5.1 Zernike模式共轭组合模型的基本概念 |
| 5.1.1 Zernike模式的相关性 |
| 5.1.2 Zernike模式共轭组合模型 |
| 5.1.3 Zernike模式共轭组合对光学成像质量的影响 |
| 5.2 共轭像差组合在变形镜校正残差中的存在性分析 |
| 5.2.1 理论分析 |
| 5.2.2 仿真验证 |
| 5.3 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法 |
| 5.4 控制方法的仿真与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于127单元变形镜的实验验证 |
| 6.1 实验系统 |
| 6.2 一种结合共轭式自适应光学和图像复原的混合处理系统控制方法实验验证 |
| 6.2.1 实验步骤 |
| 6.2.2 实验结果 |
| 6.3 基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法实验验证 |
| 6.3.1 实验步骤 |
| 6.3.2 实验结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究内容 |
| 7.2 论文的创新工作 |
| 7.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）AOSLO光学成像质量改进与视网膜高精度跟踪技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 视觉与视网膜 |
| 1.2 疾病及其视网膜表征 |
| 1.3 自适应光学与视网膜高分辨率成像 |
| 1.3.1 视网膜理论成像分辨率及限制因素 |
| 1.3.2 自适应光学及其在视网膜成像中的应用 |
| 1.4 自适应光学共焦扫描检眼镜 |
| 1.4.1 基于AOSLO的视网膜生理研究 |
| 1.4.2 AOSLO的发展现状 |
| 1.5 论文背景及主要研究内容 |
| 1.5.1 AOSLO光学成像存在的问题 |
| 1.5.2 论文主要研究内容 |
| 第2章 AOSLO成像模型及人眼残余波前像差探测研究 |
| 2.1 AOSLO光学系统介绍 |
| 2.2 AOSLO成像理论 |
| 2.3 人眼像差与点扩散函数关系及其对图像质量影响 |
| 2.4 基于哈特曼-夏克波前传感器的人眼残余波前像差探测 |
| 2.4.1 人眼波前像差定义 |
| 2.4.2 哈特曼-夏克波前传感器与波前重建算法 |
| 2.4.3 人眼残余波前像差重构问题分析 |
| 2.5 基于二阶B样条函数的波前快速复原算法 |
| 2.5.1 B样条曲线 |
| 2.5.2 基于二阶B样条曲面的波前复原 |
| 2.5.3 基于泊松方程的快速波前复原算法 |
| 2.5.4 实验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 AOSLO光学成像质量改进研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AOSLO图像复原 |
| 3.2.1 图像的退化与复原 |
| 3.2.2 图像复原方法介绍 |
| 3.3 AOSLO图像去噪预处理 |
| 3.3.1 图像先验分布统计学习 |
| 3.3.2 图像不同区域去噪能力分析 |
| 3.3.3 内容自适应的去噪算法 |
| 3.3.4 实验结果 |
| 3.4 基于PSF估计的盲解卷积算法 |
| 3.4.1 基于L0范数的图像梯度先验 |
| 3.4.2 基于强度与梯度稀疏的PSF先验 |
| 3.4.3 盲解卷积算法最优化问题求解 |
| 3.4.4 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于高精度图像配准的视网膜生理颤动研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 典型的AOSLO图像配准算法 |
| 4.3 基于AKAZE特征与高阶多项式的高精度配准算法 |
| 4.3.1 AOSLO图像在不同尺度空间特征分布 |
| 4.3.2 AKAZE特征算法 |
| 4.3.3 AKAZE特征与传统特征算法比较 |
| 4.3.4 基于视网膜运动模型的高阶多项式变换 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.4.1 基于多帧叠加平均的AOSLO图像质量提升 |
| 4.4.2 视网膜感兴趣区域高精度数值跟踪 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 本论文的主要创新点 |
| 5.3 后续的工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 ZERNIKE模式数学表达式 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）分布式全息孔径成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 整体式大孔径光学望远镜 |
| 1.1.2 主镜拼接式光学望远镜 |
| 1.1.3 分布式孔径望远镜 |
| 1.1.4 迈克尔逊型基线干涉望远镜 |
| 1.2 分布式孔径成像原理 |
| 1.2.1 UV覆盖 |
| 1.2.2 干涉成像原理 |
| 1.3 基于数字全息的数字式分布式孔径光学成像 |
| 1.3.1 基于离轴数字全息的复振幅探测 |
| 1.3.2 数字复振幅像面场重建 |
| 1.3.3 数字化共相综合 |
| 1.4 分布式全息孔径成像技术研究现状 |
| 1.5 论文主要研究目的和内容 |
| 第2章 分布式全息孔径成像系统设计及分析 |
| 2.1 分布式全息孔径成像系统设计 |
| 2.1.1 分布式全息孔径成像系统 |
| 2.1.2 分布式全息孔径成像关键问题 |
| 2.1.3 分布式全息孔径成像数据处理总体流程 |
| 2.2 分布式全息孔径成像分辨率 |
| 2.2.1 数字全息孔径成像系统近似模型 |
| 2.2.2 分布式全息孔径成像分辨率及其等效孔径分析 |
| 2.3 实验系统 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 子孔径内像差校正 |
| 3.1 大气湍流像差及其ZERNIKE多项式描述 |
| 3.2 全息孔径成像及其孔径内像差校正模型 |
| 3.3 子孔径内ZERNIKE像差校正 |
| 3.3.1 子孔径内Zernike像差校正综述 |
| 3.3.2 基于双边扰动SPGD算法的子孔径内Zernike像差校正 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 双边扰动SPGD算法校正子孔径内Zernike像差 |
| 3.4.2 双边扰动SPGD算法同其它优化算法比较 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 子孔径复振幅间形位误差校正 |
| 4.1 子孔径复振幅间形位误差校正研究现状 |
| 4.2 分布式全息孔径各子孔径间误差分析 |
| 4.3 基于图像配准的形位误差校正 |
| 4.3.1 图像配准方法综述 |
| 4.3.2 基于KAZE特征点的子孔径间重建像配准 |
| 4.3.3 子孔径间复振幅的形位误差校正 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 孔径间共相综合 |
| 5.1 分布式全息孔径成像模型及子孔径间像差 |
| 5.1.1 分布式全息孔径成像模型 |
| 5.1.2 子孔径像差及其影响 |
| 5.2 分布式全息孔径像面干涉共相算法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 四孔径共相综合结果 |
| 5.3.2 共相综合像分辨率分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 重建像散斑抑制 |
| 6.1 散斑现象 |
| 6.2 散斑抑制方法原理 |
| 6.2.1 散斑像的非相干叠加可以抑制散斑 |
| 6.2.2 散斑的乘性噪声模型 |
| 6.3 数字全息图再现像散斑抑制方法研究现状 |
| 6.4 基于TIP-TILT相位调制的数字全息散斑抑制技术 |
| 6.5 BM3D去噪技术 |
| 6.6 实验结果 |
| 6.6.1 子全息孔径重建像去噪 |
| 6.6.2 分布式全息孔径综合高分辨像去噪 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本论文总结 |
| 7.2 本论文创新性工作 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）衍射望远镜成像中的图像复原研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 菲涅尔透镜研究现状 |
| 1.2.1 菲涅尔透镜的种类 |
| 1.2.2 菲涅尔透镜的应用 |
| 1.2.3 菲涅尔透镜的加工方法 |
| 1.3 衍射望远镜成像系统研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 图像复原在其他光学成像系统中的应用 |
| 1.5 本文的主要研究内容及结构 |
| 第2章 衍射望远镜成像基本理论研究 |
| 2.1 一般非相干光成像理论 |
| 2.1.1 标量衍射理论 |
| 2.1.2 点扩散函数和光学传递函数 |
| 2.1.3 数值傅里叶分析 |
| 2.2 衍射望远镜成像基本原理 |
| 2.2.1 菲涅尔透镜成像原理 |
| 2.2.2 衍射望远镜消色差原理 |
| 2.2.3 衍射望远镜系统质量评价 |
| 2.3 图像复原算法及图像质量评价 |
| 2.3.1 图像复原算法 |
| 2.3.2 图像质量评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 衍射成像系统多级次衍射成像特性研究 |
| 3.1 加工误差对菲涅尔透镜成像质量的影响 |
| 3.2 衍射成像系统简化成像模型建立 |
| 3.3 衍射成像系统简化成像模型数值分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 衍射望远镜成像对比度研究 |
| 4.1 衍射成像系统图像退化特性分析 |
| 4.2 基于主成分分析的自适应维纳滤波算法 |
| 4.3 实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 点目标成像 |
| 4.3.3 扩展目标成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 衍射望远镜成像清晰度研究 |
| 5.1 自适应噪声估计BM3D复原算法 |
| 5.2 数值仿真 |
| 5.3 实验研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 扩展目标成像 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 退化函数选择对图像复原效果的影响 |
| 6.1 三种退化函数比较 |
| 6.2 数值仿真 |
| 6.2.1 仿真过程 |
| 6.2.2 Awn仿真复原 |
| 6.2.3 ABM3D仿真复原 |
| 6.3 实验研究 |
| 6.3.1 Awn实验复原 |
| 6.3.2 ABM3D实验复原 |
| 6.4 现实场景成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究工作 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）中高轨目标光电探测与成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 空间目标探测需求 |
| 1.1.2 中高轨目标概述 |
| 1.1.3 中高轨目标光电探测分析 |
| 1.2 国外中高轨探测现状 |
| 1.2.1 国外中高轨测量现状 |
| 1.2.2 国外中高轨成像现状 |
| 1.3 国内中高轨目标探测现状 |
| 1.3.1 国内中高轨测量现状 |
| 1.3.2 国内中高轨成像现状 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第2章 中高轨目标搜索策略研究 |
| 2.1 搜索策略 |
| 2.2 搜索结果 |
| 2.3 搜索步骤 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 中高轨目标测量精度检测方法研究 |
| 3.1 基本测量原理 |
| 3.1.1 探测原理和光学设计 |
| 3.1.2 轴系定位原理 |
| 3.1.3 天文定位原理 |
| 3.1.4 GPS和北斗卫星简介 |
| 3.2 利用GPS卫星鉴定测量精度流程 |
| 3.2.1 精密星历获取 |
| 3.2.2 插值处理 |
| 3.2.3 时间关系转换 |
| 3.2.4 天文定位的坐标转换 |
| 3.2.5 轴系定位的坐标转换 |
| 3.2.6 试验数据应用 |
| 3.3 利用北斗精密星历鉴定测量精度 |
| 3.3.1 可行性分析 |
| 3.3.2 试验数据应用 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 大口径光电成像望远镜技术研究 |
| 4.1 中高轨目标光学成像技术总述 |
| 4.2 大口径光电成像望远镜原理浅析 |
| 4.3 自适应光学系统 |
| 4.3.1 波前传感器工作原理 |
| 4.3.2 波前复原算法 |
| 4.3.3 波前校正器工作原理 |
| 4.4 激光导引星 |
| 4.4.1 激光导引星的必要性 |
| 4.4.2 激光导引星的原理 |
| 4.4.3 存在的局限性 |
| 4.4.4 实现激光导引星的若干问题 |
| 4.5 大口径望远镜设计与仿真 |
| 4.5.1 光电望远镜设计 |
| 4.5.2 波前传感器仿真 |
| 4.5.3 直接斜率法仿真 |
| 4.5.4 波前校正器的仿真实现 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 强度相干成像技术研究 |
| 5.1 强度相干成像原理 |
| 5.1.1 光场相干性 |
| 5.1.2 Van Citter-Zernike定理 |
| 5.1.3 图像恢复 |
| 5.2 强度相干测量原理 |
| 5.3 有边界限制的极大似然频谱模值估计算法 |
| 5.3.1 频谱模值估计原理 |
| 5.3.2 频谱模值估计方法 |
| 5.3.3 数值计算分析验证 |
| 5.4 强度相干试验平台构建 |
| 5.4.1 实验设计 |
| 5.4.2 实验实现 |
| 5.4.3 实验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 傅里叶望远镜技术研究 |
| 6.1 傅里叶望远镜数学模型 |
| 6.1.1 傅里叶望远镜成像原理 |
| 6.1.2 两个发射器形成单一条纹 |
| 6.1.3 相位闭合技术 |
| 6.2 空间频谱成像 |
| 6.2.1 光学传递函数基本概念 |
| 6.2.2 光学传递函数成像系统中的应用 |
| 6.2.3 深入理解光学传递函数 |
| 6.3 物理建模仿真实现 |
| 6.3.1 原理演示验证系统设想 |
| 6.3.2 简化模型 |
| 6.3.3 激光器 |
| 6.3.4 发射器布局 |
| 6.3.5 误差源分析 |
| 6.3.6 大气建模 |
| 6.4 仿真结果 |
| 6.4.1 目标处干涉条纹仿真结果 |
| 6.4.2 目标参数设置 |
| 6.4.3 恢复计算过程 |
| 6.4.4 图像恢复结果 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 剪切光束成像技术研究 |
| 7.1 剪切光束成像原理 |
| 7.1.1 成像原理 |
| 7.1.2 信噪比分析 |
| 7.1.3 大气补偿 |
| 7.2 四光束剪切光束成像目标重构算法研究 |
| 7.2.1 四光束剪切光束成像理论 |
| 7.2.2 四光束图像复原算法 |
| 7.2.3 四光束剪切光束成像 |
| 7.3 小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 本文的主要创新点和工程应用价值 |
| 8.2 下一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）光电成像系统反激光侦察与致盲新技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 反激光主动侦察成像技术的研究现状 |
| 1.2.2 波前编码成像技术的研究现状 |
| 1.2.3 光场成像技术的研究现状 |
| 1.3 论文研究内容与组织结构 |
| 第二章 离焦波前编码成像系统激光防御性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 波前编码系统焦深延拓性能研究 |
| 2.2.1 光瞳模糊函数与焦深延拓原理 |
| 2.2.2 波前编码系统的焦深延拓率 |
| 2.3 离焦波前编码系统激光防御性能研究 |
| 2.3.1 像面离焦波前编码系统激光传输模型 |
| 2.3.2 像面离焦对探测器光斑的影响 |
| 2.3.3 像面离焦对远场回波的影响 |
| 2.4 成像系统参数优化 |
| 2.4.1 相位调制系数与像面离焦量 |
| 2.4.2 系统焦距与光瞳尺寸 |
| 2.5 编码成像镜头设计与测试 |
| 2.5.1 立方相位板加工与检测 |
| 2.5.2 波前编码镜头成像性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于像面倾斜的波前编码成像系统研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 像面最大倾斜角度与清晰成像视场范围 |
| 3.3 系统设计与参数优化 |
| 3.3.1 像面倾斜对猫眼回波的抑制作用 |
| 3.3.2 像面倾斜对系统成像质量的影响 |
| 3.4 像面倾斜波前编码系统实验研究 |
| 3.4.1 反激光主动侦察性能实验 |
| 3.4.2 成像性能测试与评估实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 新型相位掩膜板设计与评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新型相位掩膜板设计与优化 |
| 4.2.1 新型相位调制函数设计 |
| 4.2.2 相位调制系数优化算法 |
| 4.3 离焦稳定性能参数分析与对比 |
| 4.4 模拟成像实验研究 |
| 4.4.1 无噪声复原情况 |
| 4.4.2 有噪声复原情况 |
| 4.4.3 变参数图像复原稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 光场成像系统激光防御性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光场成像系统焦深延拓性能研究 |
| 5.2.1 四维光场信息的记录与再现 |
| 5.2.2 光场成像系统的焦深延拓率 |
| 5.3 光场成像系统激光防御性能研究 |
| 5.3.1 微透镜阵列离焦光场成像系统激光传输模型 |
| 5.3.2 离焦对光场探测器光斑的影响 |
| 5.3.3 离焦对远场回波的影响 |
| 5.4 成像系统参数优化 |
| 5.4.1 微透镜单元尺寸与像面离焦量 |
| 5.4.2 系统焦距与光瞳尺寸 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 波前编码-光场复合体制成像技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 波前编码-光场复合成像系统激光防御性能研究 |
| 6.2.1 复合成像系统激光传输模型 |
| 6.2.2 离焦对光场探测器光斑的影响 |
| 6.2.3 离焦对远场回波的影响 |
| 6.3 成像系统参数优化 |
| 6.3.1 相位调制系数与微镜单元尺寸 |
| 6.3.2 系统焦距与光瞳尺寸 |
| 6.4 模拟成像实验研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）基于计算自适应技术的成像系统像差校正研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 波前相位检测技术发展状况 |
| 1.2.2 计算自适应光学技术发展状况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 计算自适应技术校正成像系统像差的理论基础 |
| 2.1 衍射传输理论研究 |
| 2.1.1 标量衍射理论的准确解 |
| 2.1.2 标量衍射理论的近似解 |
| 2.2 线性成像系统理论研究 |
| 2.3 成像系统光瞳函数的求解模型 |
| 2.4 基于计算自适应技术的像差校正模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 成像系统光瞳函数的求解仿真研究 |
| 3.1 光场正向衍射传输过程仿真 |
| 3.2 基于传统梯度算法的透镜光瞳函数求解 |
| 3.2.1 基于梯度下降法的光瞳函数求解仿真 |
| 3.2.2 基于FR共轭梯度法的光瞳函数求解仿真 |
| 3.3 基于随机并行梯度下降(SPGD)算法的光瞳函数求解 |
| 3.4 三种梯度算法优化求解光瞳函数能力的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 计算自适应技术校正成像系统像差的仿真研究 |
| 4.1 小视场衍射成像传输过程仿真 |
| 4.2 成像系统像差校正结果及分析 |
| 4.3 轴向离焦对像差校正结果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 距离误差对像差校正效果的仿真研究 |
| 5.1 衍射面在焦面两侧时距离误差对像差校正的影响 |
| 5.2 衍射面均在焦面之前时距离误差对像差校正的影响 |
| 5.3 衍射面均在焦面之后时距离误差对像差校正的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于计算自适应技术对成像系统像差校正的实验验证 |
| 6.1 实验系统及实验过程 |
| 6.2 实验处理过程及结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、光电成像系统获取图像的多项式能量约束复原（论文参考文献）
- [1]流场测量中基于深度学习的自适应光学技术[D]. 高泽宇. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [2]激光主动照明成像质量提升研究[D]. 杨欣欣. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [3]基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究[D]. 李志新. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [4]基于自适应光学和图像处理的高分辨成像系统优化控制技术研究[D]. 雍佳伟. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [5]AOSLO光学成像质量改进与视网膜高精度跟踪技术研究[D]. 陈浩. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [6]分布式全息孔径成像技术研究[D]. 杨峰. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [7]衍射望远镜成像中的图像复原研究[D]. 杨静静. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [8]中高轨目标光电探测与成像技术研究[D]. 陆长明. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [9]光电成像系统反激光侦察与致盲新技术研究[D]. 王磊. 国防科技大学, 2020(01)
- [10]基于计算自适应技术的成像系统像差校正研究[D]. 石芬瑜. 南京理工大学, 2020(01)