本文關(guān)鍵詞：雙模式復(fù)眼成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究　出處：《中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 雙模式 復(fù)眼 大視場(chǎng) 高分辨 成像系統(tǒng)

【摘要】：復(fù)眼成像系統(tǒng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式上的特點(diǎn),具有視場(chǎng)大、體積小、重量輕等不同方面的優(yōu)勢(shì),近年來(lái)得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛研究,是光學(xué)成像技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向之一。復(fù)眼成像系統(tǒng)模擬了昆蟲(chóng)復(fù)眼的結(jié)構(gòu)形式,利用多個(gè)子孔徑對(duì)景物進(jìn)行成像,再通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,獲得最終所需的圖像。由于復(fù)眼系統(tǒng)的尺寸通常受限,子孔徑口徑也相應(yīng)的受到限制。經(jīng)拼接處理后得到的圖像視場(chǎng)較大但分辨率較低,無(wú)法滿(mǎn)足遙感、航空偵察等領(lǐng)域的需求。另一方面,對(duì)相同區(qū)域成像的復(fù)眼系統(tǒng)可以通過(guò)圖像重建算法得到分辨率提升的圖像,但其視場(chǎng)往往受到限制。因此對(duì)于現(xiàn)有的復(fù)眼系統(tǒng),我們需要尋找一種改進(jìn)方法,用于解決以上兩種復(fù)眼在功能上的矛盾。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了雙模式復(fù)眼成像系統(tǒng),包括大視場(chǎng)模式和高分辨模式。該系統(tǒng)是對(duì)上述復(fù)眼系統(tǒng)的深入改進(jìn),在大視場(chǎng)模式下,具備對(duì)大視場(chǎng)成像的能力;將所有子孔徑指向相同方向,通過(guò)高分辨重建算法對(duì)采集的多幅子圖像進(jìn)行處理,可以大幅提升成像分辨率。本文對(duì)該復(fù)眼系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了分析,并通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證了雙模式成像的可行性,為復(fù)眼成像系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展提供了一種新的思路。本文的主要工作包括以下內(nèi)容:1、分析現(xiàn)有復(fù)眼系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)其中的問(wèn)題提出了雙模式復(fù)眼成像系統(tǒng)這一思路。通過(guò)理論分析,得到該復(fù)眼系統(tǒng)在大視場(chǎng)模式和高分辨模式下的成像性能,其中包括在視場(chǎng)和分辨率上的提高效果。詳細(xì)說(shuō)明了文中采用的算法,包括大視場(chǎng)模式下的圖像拼接算法和高分辨模式中的圖像重建算法,并通過(guò)仿真對(duì)兩者進(jìn)行了驗(yàn)證和分析。2、在上述理論分析的基礎(chǔ)上,提出了一種雙模式復(fù)眼系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,并設(shè)計(jì)了一套該系統(tǒng)的驗(yàn)證裝置。通過(guò)文中的實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性:大視場(chǎng)模式下獲到了約85°×66°的視場(chǎng),高分辨模式下實(shí)現(xiàn)了分辨率提高至接近子孔徑的兩倍。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1330654