隨近年來(lái)國(guó)際形勢(shì)的發(fā)展,各國(guó)的戰(zhàn)略重心逐步向海洋轉(zhuǎn)移,水下物體的三維可視化技術(shù)在海洋科學(xué),船舶檢測(cè),安全與防御等領(lǐng)域的應(yīng)用變得愈發(fā)重要。水下存在各種粒子和分子,而它們對(duì)光線會(huì)產(chǎn)生吸收和散射現(xiàn)象,其特性與大氣中完全不同,因而水下成像與航空成像存在本質(zhì)上的區(qū)別。現(xiàn)有技術(shù)可以通過(guò)集成成像來(lái)克服這一問(wèn)題,但由于水下湍流的存在,會(huì)造成目標(biāo)在成像的過(guò)程中發(fā)生前畸變,導(dǎo)致最終重構(gòu)圖像質(zhì)量的大幅下降。因此,探尋一種適用于水下湍流環(huán)境的三維集成成像方法對(duì)于當(dāng)下尤為迫切。本文針對(duì)這一問(wèn)題提出了一種在水下集成成像過(guò)程中,引入幸運(yùn)成像算法的新思路,即將幸運(yùn)集成成像算法應(yīng)用于水下湍流環(huán)境中,通過(guò)幸運(yùn)處理來(lái)彌補(bǔ)前畸變對(duì)圖像重構(gòu)造成的影響。具體工作如下:首先,本文簡(jiǎn)要介紹了集成成像的基本原理,結(jié)合現(xiàn)有的關(guān)于水下湍流的模型和數(shù)據(jù),運(yùn)用數(shù)值模擬的方法在Matlab中模擬了水下湍流相位屏,并在SolidWorks中生成水下湍流相位屏模型。分析并計(jì)算了水下湍流中的集成成像系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù),利用生成的相位屏模擬水下湍流環(huán)境,并用集成成像采集系統(tǒng)采集經(jīng)水下湍流后的原始圖像,利用基于深度的計(jì)算機(jī)重構(gòu)算法得到集成成像重構(gòu)圖像。其次,... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１集成攝影術(shù)原Ｓ圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｉｎｔｅｇｒａｌ?ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ??

高了?１０％－２０％??的ＨＲＣａｍ系統(tǒng)，該系統(tǒng)代表了第一批實(shí)用的幸運(yùn)成像系統(tǒng)。２００１年至２００７年，劍橋大??學(xué)天文學(xué)院與卡文迪許實(shí)驗(yàn)室合作％，成功在近紅外與可見光波段的天文觀測(cè)中應(yīng)用了??幸運(yùn)成像技術(shù)，并研制了幸運(yùn)成像采集與處理系統(tǒng)——ＬｕｃｋｙＣａｍ，該系統(tǒng)在２００７年的??Ｐａｌｏｍａｒ望遠(yuǎn)鏡實(shí)驗(yàn)中，與只有１２個(gè)校正單元、幀頻僅有２０巾貞／ｓ的低階自適應(yīng)光學(xué)系??統(tǒng)相結(jié)合，首次將系統(tǒng)成像分辨率達(dá)到了?“哈勃”太空望遠(yuǎn)鏡最高分辨率的兩倍，＇成本??卻是“哈勃’ｆ的二十分ｉ一。圖１．２所示分別是使用傳統(tǒng)方法觀測(cè)和使用ＬＩ與自造應(yīng)技??術(shù)結(jié)合后觀測(cè)到的貓眼星云對(duì)比圖。??—ｍ??ＢＷＢ??（ａ）傳統(tǒng)方法?（ｂ）ＬＩ與自適應(yīng)技術(shù)結(jié)合??圖１．２觀測(cè)到的貓眼星云??Ｆｉｇ．?１．２?Ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｃａｔ?ｅｙｅ?ｎｅｂｕｌａ：（ａ）ｂｙ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｗａｙ；（ｂ）ｂｙ?ａｄａｐｔｉｖｅ－ｏｐｔｉｃｓ?ｃｏｍｂｉｎｅｄ?ｗｉｔｈ?ＬＩ??－５?－??

?經(jīng)水下湍流的幸運(yùn)集成成像算法研究???Ｍ?Ａ??ｆ?＼??／?＼??Ｂ２?Ａｉ?？?＇?Ａ２?Ｂｉ???——參——?屏暮??、／??、卜、／＼??／?Ｗ?＼??＇／?＼?＼??丨?／?、、、＇、??左眼?右眼??圖２．１雙目視差顯示技術(shù)原理＿??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｂｉｎｏｃｕｌａｒ?ｐａｒａｌｌａｘ?ｄｉｓｐｌａｙ??雙目視差顯示技術(shù)主要有兩種，第一種是沉浸式立體顯示技術(shù)。該技術(shù)需要觀察者??戴上特制的眼鏡，并通過(guò)圖像處理系統(tǒng)將左、右圖像分別輸入到左、右鏡片上，從而達(dá)??至ＩＪ左、右眼分別只能看到左、右圖像的目的。沉浸式立體顯示技術(shù)又可細(xì)分為分色三維??顯示［４１］、偏振光三維顯示［４２】與快門三維顯示［４３］。??分色三維顯示技術(shù)是基于雙目視差的原理之上，分別將左、右圖像染成如紅色與藍(lán)??色、藍(lán)色與黃色這樣的互補(bǔ)色，之后對(duì)染色后的兩張圖像進(jìn)行合成，得到一張混色圖像，??通過(guò)讓觀看者配戴用相對(duì)應(yīng)顏色的濾光片制作成的立體眼鏡，使得雙眼分別只能看到??相對(duì)應(yīng)的那一張圖像，從而達(dá)到觀察結(jié)果立體的效果。分色三維顯示技術(shù)的成本低、原??理簡(jiǎn)單且對(duì)顯示設(shè)備沒(méi)有任何特殊要求，因而十分易于應(yīng)用。但該方法會(huì)使得觀看者看??到產(chǎn)生嚴(yán)重的偏色現(xiàn)象的圖像，因?yàn)檎麄�(gè)觀察過(guò)程觀看者只能看到兩種互補(bǔ)色。??偏振光三維顯示技術(shù)也是以雙目視差的原理為基礎(chǔ)，與分色顯示的區(qū)別僅在于使得??雙眼只能看到各自視角圖像的方法不同。偏振光三維顯示技術(shù)采用偏振原理，令雙眼看??到各自對(duì)應(yīng)的視角圖像。該技術(shù)根據(jù)顯示儀器的不同，主要可以分為投影式和液晶式偏??振光三維顯示兩種。其中，投影式偏振光三維顯示技術(shù)利用兩臺(tái)投影


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