發(fā)布時間：2017-10-02 02:17

  本文關(guān)鍵詞：基于空間光調(diào)制器的高光譜成像系統(tǒng)的研究

  更多相關(guān)文章： 高光譜成像技術(shù) 光譜信噪比 空間光調(diào)制器(SLM) 紋理自適應(yīng)采樣

【摘要】：20世紀(jì)80年代,多光譜成像技術(shù)興起,得到世界各國的重視和廣泛研究,多光譜圖像能夠分析圖像各個光譜波段的豐富信息,而且逐漸發(fā)展為研究各個光譜波段之間的連續(xù)性和相關(guān)性,即高光譜成像技術(shù)。高光譜成像技術(shù)提取圖像每個像元的精細(xì)光譜,使人們更好的認(rèn)識事物,經(jīng)過深入的研究和發(fā)展廣泛的應(yīng)用在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)各個領(lǐng)域。光譜成像系統(tǒng)解決了普通相機難于獲取光譜信息的難題,光譜成像系統(tǒng)的研究歷經(jīng)幾十載,但由于對光譜分辨率的精度及光譜信噪比的要求日漸提高,系統(tǒng)在元件成本、光學(xué)性能、數(shù)據(jù)存儲容量、降低冗余度等方面的難度也不斷提高。本文首先圍繞一種基于棱鏡掩膜式的高光譜視頻成像系統(tǒng)展開研究,該系統(tǒng)由兩路光路組成,一路直接捕獲場景經(jīng)過下采樣后的光譜數(shù)據(jù),一路捕獲場景完整的彩色空間信息。系統(tǒng)光譜分辨率、光通量及空間分辨率是研究高光譜成像系統(tǒng)性能的重要指標(biāo),在此基礎(chǔ)上提出符合該系統(tǒng)的光譜信噪比理論模型,并通過實驗分析增加光通量能夠提高系統(tǒng)光譜信噪比。由于該系統(tǒng)采用固定采樣點的掩膜板進(jìn)行采樣,限制了其在自適應(yīng)采樣、降低數(shù)據(jù)量等方面的研究與應(yīng)用。本文在已有的多光譜視頻成像系統(tǒng)上,引進(jìn)空間光調(diào)制器(SLM),即基于SLM的高光譜成像系統(tǒng),針對場景的不同特點,對其進(jìn)行采樣。本文提出紋理自適應(yīng)采樣方法,在不影響光譜數(shù)據(jù)重建準(zhǔn)確率的情況下,減少相機拍攝得到的數(shù)據(jù)量,并通過實驗分析方法的可行性。最后通過搭建基于空間光調(diào)制器的光譜視頻成像系統(tǒng),對其進(jìn)行簡單的介紹,并針對該系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型,將壓縮感知理論引進(jìn)該系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：高光譜成像技術(shù) 光譜信噪比 空間光調(diào)制器(SLM) 紋理自適應(yīng)采樣
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN761;TH744.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 HSI技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.3 HSI技術(shù)的應(yīng)用11-14
• 1.3.1 軍事領(lǐng)域的應(yīng)用12
• 1.3.2 民用領(lǐng)域的應(yīng)用12-14
• 1.4 HSI存在的問題分析14
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 高光譜成像系統(tǒng)16-24
• 2.1 計算層析成像光譜系統(tǒng)(CTIS)16-18
• 2.1.1 CTIS基本原理17
• 2.1.2 CTIS應(yīng)用與研究17-18
• 2.2 編碼孔徑光譜成像儀（CASSI）18-20
• 2.2.1 CASSI基本原理19
• 2.2.2 CASSI應(yīng)用與研究19-20
• 2.3 棱鏡掩模式光譜視頻捕獲系統(tǒng)20-23
• 2.3.1 系統(tǒng)發(fā)展歷程20-23
• 2.3.2 HSI光譜采集技術(shù)小結(jié)23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于棱鏡掩膜的高光譜成像系統(tǒng)24-35
• 3.1 AHVIS相關(guān)工作24-28
• 3.1.1 AHVIS系統(tǒng)介紹24-25
• 3.1.2 AHVIS性能分析25-28
• 3.2 光譜信噪比研究28-30
• 3.2.1 成像信噪比28-29
• 3.2.2 光譜信噪比29-30
• 3.3 光譜信噪比實驗分析30-34
• 3.3.1 光譜數(shù)據(jù)的獲取30-32
• 3.3.2 SSNR數(shù)據(jù)分析32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于空間光調(diào)制器的采樣方法研究35-43
• 4.1 引言35-36
• 4.2 紋理自適應(yīng)采樣方法36-38
• 4.2.1 紋理分割36-38
• 4.2.2 小波分析38
• 4.3 實驗分析38-42
• 4.3.1 SLM采樣模式40-41
• 4.3.2 仿真結(jié)果41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 第五章 基于空間光調(diào)制器的高光譜成像系統(tǒng)43-53
• 5.1 系統(tǒng)搭建43-45
• 5.1.1 空間光調(diào)制器44-45
• 5.1.2 采樣模式控制45
• 5.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模45-48
• 5.2.1 數(shù)學(xué)模型45-48
• 5.2.2 壓縮感知48
• 5.3 壓縮光譜成像48-52
• 5.3.1 基于SLM的壓縮光譜成像49
• 5.3.2 壓縮光譜成像實驗49-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第六章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 論文工作總結(jié)53-54
• 6.2 未來工作展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文59-60
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間申請的專利60-61
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目61-62
• 致謝62

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本文編號：956989