基于可見光偏振成像的目標(biāo)探測技術(shù)研究
本文關(guān)鍵詞:基于可見光偏振成像的目標(biāo)探測技術(shù)研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目標(biāo)探測是光電跟蹤與場景識別領(lǐng)域的一個重要課題,自然場景的日益復(fù)雜以及隱藏技術(shù)的不斷發(fā)展,導(dǎo)致常規(guī)探測手段難以有效探測隱藏目標(biāo)。作為一種新興的探測手段,偏振成像探測區(qū)分目標(biāo)與背景的輻射及偏振特征差異,獲取強度和偏振信息的同時,能夠有效增強圖像細節(jié),提高復(fù)雜背景下的探測效率。本文主要對可見光偏振成像技術(shù)在目標(biāo)探測和場景識別領(lǐng)域中的應(yīng)用進行研究,主要包括以下內(nèi)容:第一部分,介紹了偏振探測的理論基礎(chǔ)。對偏振成像探測的產(chǎn)生原理、傳輸過程以及偏振圖像獲取的一般流程進行了介紹,重點研究了多方向偏振圖像的采集、圖像預(yù)處理以及偏振特征的提取等過程。第二部分,對偏振成像探測技術(shù)中的偏振信息融合以及偏振目標(biāo)增強進行了研究。偏振信息融合過程中重點對多尺度變換融合方法進行了介紹,在金字塔變換、小波變換、非下采樣輪廓波變換(NSCT)以及非下采樣剪切波變換(NSST)等理論的基礎(chǔ)上,提出了一種基于非下采樣剪切波變換(NSST)的可見光偏振圖像融合方法;而偏振目標(biāo)增強中則介紹了引導(dǎo)濾波理論,并提出了一種基于雙尺度引導(dǎo)濾波器的目標(biāo)增強算法;最后對偏振圖像的融合增強效果的主客觀評價指標(biāo)進行了闡述。第三部分,選取多種可見光和紅外目標(biāo)場景,搭建實驗平臺進行基于偏振成像的目標(biāo)探測實驗。根據(jù)提出的偏振圖像融合增強算法分別對強度圖像和偏振特征圖像進行融合增強處理,所得實驗結(jié)果與均值方法、金字塔變換方法、小波變換方法以及NSCT變換方法進行了主觀和客觀對比,并得出實驗結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】:可見光偏振成像 目標(biāo)探測 NSST 圖像融合增強 圖像質(zhì)量評價
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP391.41;O436.3
【目錄】:
- 致謝3-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題背景及研究意義10-11
- 1.2 偏振成像探測的研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 國外研究進展11-14
- 1.2.2 國內(nèi)研究進展14-15
- 1.3 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排15-16
- 第二章 偏振成像探測理論基礎(chǔ)16-25
- 2.1 光的偏振特性16-17
- 2.2 偏振光的表示方法17-19
- 2.2.1 瓊斯矢量法18
- 2.2.2 斯托克斯矢量法18-19
- 2.3 偏振特征圖像的獲取19-24
- 2.3.1 多方向偏振圖像采集20-21
- 2.3.2 圖像預(yù)處理21-24
- 2.3.3 偏振特征的提取24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第三章 可見光偏振圖像的融合增強算法25-39
- 3.1 圖像的多尺度分解26-33
- 3.1.1 金字塔變換26-28
- 3.1.2 小波變換28-30
- 3.1.3 非下采樣Contourtlet變換30-31
- 3.1.4 非下采樣Shearlet變換31-33
- 3.2 基于多尺度分解的融合策略33-34
- 3.3 基于雙尺度引導(dǎo)濾波器的目標(biāo)增強算法34-37
- 3.3.1 引導(dǎo)濾波器的定義34-36
- 3.3.2 基于雙尺度引導(dǎo)濾波器的目標(biāo)增強算法36-37
- 3.4 偏振融合增強圖像的質(zhì)量評價37-38
- 3.4.1 圖像質(zhì)量的主觀評價37
- 3.4.2 圖像質(zhì)量的客觀評價指標(biāo)37-38
- 3.5 本章小結(jié)38-39
- 第四章 基于可見光偏振成像的目標(biāo)探測實驗39-52
- 4.1 實驗平臺及多方向偏振圖像獲取39-42
- 4.1.1 實驗平臺軟硬件構(gòu)成39-40
- 4.1.2 多方向偏振圖像獲取40-42
- 4.2 偏振特征圖像的提取42-44
- 4.3 可見光偏振成像的融合增強44-46
- 4.4 實驗結(jié)果與分析46-51
- 4.5 本章小結(jié)51-52
- 第五章 基于紅外偏振成像的目標(biāo)探測實驗52-62
- 5.1 實驗平臺及多方向偏振圖像獲取52-54
- 5.1.1 實驗平臺軟硬件構(gòu)成52-53
- 5.1.2 多方向偏振圖像獲取53-54
- 5.2 偏振特征圖像的提取54-57
- 5.3 實驗結(jié)果與分析57-61
- 5.4 本章小結(jié)61-62
- 第六章 工作總結(jié)與展望62-64
- 6.1 論文的主要研究內(nèi)容及成果62-63
- 6.2 本文創(chuàng)新點63
- 6.3 展望63-64
- 參考文獻64-68
- 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果68
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本文編號:414412
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