平面復眼成像系統(tǒng)具有結構緊湊和功能多樣化的優(yōu)點,在成像設備小型化和計算成像等領域具有廣泛的應用前景。然而由于復眼子孔徑較小和子孔徑圖像傳感器空間采樣率較低等問題,各個子孔徑的圖像質量和空間分辨率較低。對高分辨率應用場景,如何提高平面復眼系統(tǒng)的空間分辨率是亟需解決的問題。盡管現(xiàn)有平面復眼系統(tǒng)采用多種空間高分辨率重構算法或多圖像超分辨算法以提高其空間分辨率,然而這些系統(tǒng)所采用的高分辨率重構算法仍然存在自適應性和魯棒性較差以及應用范圍較小的問題,這極大地限制了平面復眼成像系統(tǒng)的高分辨性能、靈活設計和實際應用。為了解決上述問題,本論文以平面復眼系統(tǒng)空間分辨率提高為研究主線,以變分貝葉斯多圖像超分辨理論作為平面復眼系統(tǒng)空間分辨率提高的理論框架,重點研究如何在該框架下進一步提高多圖像超分辨算法以及相應平面復眼系統(tǒng)的自適應性、魯棒性和分辨率增強性能。論文的主要研究內容可以分為如下三個部分:1.由于高分辨率圖像先驗模型在用于平面復眼分辨率提高的多圖像超分辨理論中的重要性,首先提出了一種基于濾波器組和l₁范數(shù)的高分辨率圖像先驗模型,該先驗模型的濾波器組可以進行靈活的選擇和設計,同時... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

成像系統(tǒng)信息流示意圖

圖 1-2 典型的復眼示意圖主要關注平面并置性復眼，并置眼設計有利于其各個子孔徑)獨立控制，進一步增加了系統(tǒng)的靈活性。在下文的論述中平面復眼。系統(tǒng)對場景信息的傳輸方式來看，現(xiàn)有的平面復眼成像系分視場成像復眼和視場重疊成像復眼，如圖 1-3 所示[7]。分個光學子孔徑僅對場景的一部分進行成像，然后通過拼接圖像，這里的拼接分為光學拼接型[8-10](見圖 1-3a)和圖像拼種：光學拼接型復眼通過精密的光學設計直接在像平面上獲像拼接型復眼的相鄰子孔徑所成圖像部分重疊，通過圖像圖像拼接為整個場景的圖像。視場重疊型復眼[13-19](見圖 1-使得各子孔徑所成圖像有盡可能大的視場重疊，然后通過率增強技術獲得重疊視場的高分辨率圖像。光學拼接型的較好的適應性，然而其高分辨率性能依賴于精密的光學設

(a) (b) (c)圖 1-3 三種平面復眼結構示意圖[7]。(a)光學拼接型；(b)圖像拼接型；(c)視場重疊型視場重疊型復眼系統(tǒng)主要有如下三個方面的優(yōu)勢[17]：一，在單孔徑成像系統(tǒng)中，敏感度和分辨率是耦合的[26]，視場重疊復眼結大擴展了成像系統(tǒng)設計的靈活性，最明顯的就是系統(tǒng)的敏感度和分辨率可以；二，通過適當?shù)墓鈱W設計，復眼系統(tǒng)可以非常自然地實施廣義采樣策略[27通過各個帶寬更低的光學子孔徑對成像場景進行采樣，各個子孔徑采樣通過的空間相位偏移來獲得互補的非冗余信息，再通過廣義采樣信號重構理論獲間高分辨率圖像；三，視場重疊型復眼系統(tǒng)使得場景靈活、功能多樣的多維度的信號采樣成能[31-32]，包括各個子孔徑在不同時刻采樣、從不同視角采樣、對不同光頻譜、利用不同極化方式采樣等。系統(tǒng)采集的多維信號為接下來的信號和信息處供了更多的可能，也為擴展成像系統(tǒng)的功能提供了更多的可能。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]遙感圖像分辨率提升與數(shù)據處理[J]. 劉秀,劉詠,張翠,金偉其.  激光與光電子學進展. 2019(08)
[2]遙感圖像的MAP超分辨重建[J]. 劉濤,錢鋒,張葆.  液晶與顯示. 2018(10)
[3]高靈敏度低噪聲科學級CMOS圖像傳感器微光探測[J]. 張元濤,曹開欽,孫德新,劉銀年.  激光與光電子學進展. 2018(08)
[4]基于小波域稀疏表示和自適應混合樣本回歸的圖像超分辨率重建算法[J]. 劉微容,張超鵬,劉朝榮,劉婕.  蘭州理工大學學報. 2018(03)
[5]融合特征分類和獨立字典訓練的超分辨率重建[J]. 汪榮貴,汪慶輝,楊娟,胡敏.  光電工程. 2018(01)
[6]光場成像技術:模型、標定、重建及應用（英文）[J]. Hao ZHU,Qing WANG,Jingyi YU.  Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(09)
[7]基于凸集投影的高分四號衛(wèi)星影像超分辨率重建[J]. 許麗娜,何魯曉.  測繪學報. 2017(08)
[8]基于小波域壓縮感知的遙感圖像超分辨算法[J]. 楊學峰,程耀瑜,王高.  計算機應用. 2017(05)
[9]一種監(jiān)控視頻人臉圖像超分辨技術[J]. 王嫣然,羅宇豪,尹東.  光學學報. 2017(03)
[10]電磁超構材料色散調控研究進展[J]. 郭迎輝,蒲明博,馬曉亮,李雄,羅先剛.  光電工程. 2017(01)

博士論文
[1]光場成像技術研究[D]. 周志良.中國科學技術大學 2012

碩士論文
[1]基于深度學習的單幅遙感圖像超分辨重建[D]. 李欣.中國科學院大學(中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所) 2018
[2]基于稀疏表示的醫(yī)學超分辨率圖像重建研究[D]. 曾繼琴.哈爾濱工程大學 2017



本文編號：3547300