【摘要】：關(guān)聯(lián)成像具有物像分離、抗噪性能強、光源要求低和單像素成像等諸多優(yōu)勢,因此被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但在實際應(yīng)用的過程中,該種成像方式同樣會受到大氣環(huán)境的干擾,如大氣湍流等。因此研究大氣湍流環(huán)境中的關(guān)聯(lián)成像有助于關(guān)聯(lián)成像投入實際應(yīng)用當(dāng)中,具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文首先利用譜反演的數(shù)值模擬方法構(gòu)造了大氣湍流相位屏,將構(gòu)造的大氣湍流相位屏嵌入關(guān)聯(lián)成像系統(tǒng)模型中,進(jìn)行大氣湍流環(huán)境下關(guān)聯(lián)成像的全鏈路仿真。研究表明基于Tatarskii功率譜反演下構(gòu)造的大氣湍流相位屏與理論值最為符合;隨著湍流強度的增加光束質(zhì)量劣化嚴(yán)重。仿真結(jié)果也驗證了信號光路上光源到物體的發(fā)射路徑上的湍流對成像性能的影響遠(yuǎn)強于物體到探測器的接收路徑上的湍流影響。其次進(jìn)行了大氣湍流對關(guān)聯(lián)成像性能影響的仿真研究,包括分辨率和對比噪聲比兩個性能參數(shù)。仿真結(jié)果表明隨著湍流強度的增大,關(guān)聯(lián)成像的成像質(zhì)量明顯下降,對比噪聲比也隨之快速降低,特別在強湍流區(qū),下降速度明顯增加。隨著湍流強度的增大,圖像分辨率也明顯惡化,在C_n~2(28)2.5?10~(-41)m~(-23)的中強的湍流情況下,圖像已難以分辨。最后,根據(jù)構(gòu)建大氣湍流中關(guān)聯(lián)成像模型的參數(shù)對成像性能進(jìn)行優(yōu)化,基于三種功率譜的大氣湍流相位屏,結(jié)合三種統(tǒng)計分布的散斑場構(gòu)造了九種大氣湍流環(huán)境下關(guān)聯(lián)成像的仿真模型。研究表明基于Kolmogorov功率譜仿真大氣湍流并用負(fù)指數(shù)分布的散斑作為關(guān)聯(lián)成像的光源的仿真模型使得成像的對比噪聲比最大。給出了六種散斑光源的顆粒尺寸對關(guān)聯(lián)成像分辨率的影響。研究結(jié)果表明光源的散斑尺寸對關(guān)聯(lián)成像分辨率的影響并非單調(diào)的,因此選擇合適的散斑大小對提高成像的性能至關(guān)重要。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O357.5
【圖文】：

Ou 等人首次提出了熱光場的三階關(guān)聯(lián)成像理論[11]。光關(guān)聯(lián)成像的方案。由于高階關(guān)聯(lián)成像使用多個分束，就能得到比二階關(guān)聯(lián)成像更好的對比噪聲比（CNR率也隨關(guān)聯(lián)階數(shù)的增加而提高。但信噪比卻隨關(guān)聯(lián)成需要增加測量次數(shù)進(jìn)行補償。高階關(guān)聯(lián)成像的原理圖

在實際應(yīng)用的過程中，關(guān)聯(lián)成就是其中之一。本文研究的就是關(guān)聯(lián)成及大氣湍流對關(guān)聯(lián)成像性能的影響，例成像的理論基礎(chǔ)以及大氣湍流的基本模真工作打下了堅實的基礎(chǔ)。本原理源典光源可分為兩類：激光源和熱光源。光光源是一種利用受激輻射發(fā)出的單色想的單色光。而熱光是用自發(fā)輻射產(chǎn)生機、獨立的通過自發(fā)輻射發(fā)出光子。熱計特性服從復(fù)高斯分布；二是熱光的隨接得出的結(jié)論。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文源也比較容易探測，本文中關(guān)聯(lián)成像仿璃的表面粗糙不平使得它具有散射的作干性，它的分布又服從復(fù)高斯統(tǒng)計，故玻璃的轉(zhuǎn)速可以縮短激光的相干時間，，得到了廣泛的應(yīng)用。

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本文編號：2787239