一、基于像素层图像融合的偏振图像计算方法研究（论文文献综述）
屈文学[1]（2021）在《基于时域偏振特性的海面杂波抑制方法研究》文中研究指明海面背景杂波严重影响海面目标探测效果。太阳耀光是海面杂波的主要组成部分,如何抑制海面耀光已成为海面目标探测中一个重要的研究课题。偏振作为光的固有属性,利用目标与背景的偏振特性差异辅助探测是目标探测领域的常用技术手段。耀光由太阳照射到海洋表面经水面镜面反射而来,其具有显着的偏振特性。有效利用其偏振特性可提升耀光背景下海面目标的探测效率。本文首先对偏振光理论进行描述,介绍了琼斯矢量、斯托克斯矢量等几种经典的偏振态表征方法,阐述了几种典型的偏振探测系统的成像原理。为提高强杂波海面背景下的目标探测效果,对海面杂波的偏振特性进行了分析研究。搭建实验平台,模拟海面耀光环境及海面目标,开展海面目标偏振成像实验。利用三分束实时偏振成像系统进行海面目标的偏振探测,得到目标场景偏振图像后,解算Stokes矢量信息,利用Stokes矢量计算出垂直于入射太阳耀光偏振角的偏振辐射图像以抑制杂波强度。其次,利用三分束实时偏振成像仪进行成像,使用同比缩放船舰模型模拟海上目标,在室外阳光下模拟耀光进行实验获取偏振图像。通过客观目标探测效果评价参数对结果进行对比分析。实验结果表明,使用Stokes矢量获取任意偏振方向辐射图像可以获得优于单个偏振片的抑制效果,对比度提升27%。最后,使用相同实验平台针对耀光的时域特性开展实验,通过采集不同时间间隔的偏振强度图像序列,分析耀光时域特性。发现耀光时域特性显着,在特定实验条件下,每幅图像中出现的耀光数量保持在特定范围内,且在特定时间范围内大部分耀光只出现一次。针对此特性,与耀光偏振特性结合,提出一种偏振图像的时域融合方法。实验结果表明,经过处理的海面目标图像,背景耀光抑制明显,其目标显着性得到增强,对比度和信杂比分别提升2.2和7.6倍。研究结果表明:偏振成像技术对海面耀光有一定抑制效果,文章结合耀光时域特性提出的太阳耀光抑制方法可以更为有效的抑制海面杂波,提升海面目标图像的对比度和信杂比。
孙雪倩[2]（2021）在《灵巧型偏振/强度共口径光学成像系统的研究》文中研究表明在传统光电成像技术的研究中,光电探测主要是采集目标的反射光强度与光谱信息,如传统的强度成像、多光谱成像、高光谱成像等方法。传统成像方法获取的目标信息单一,且易受到环境因素影响。随着偏振成像技术的发展,弥补了传统成像方法的不足。偏振成像技术能够采集目标的偏振特性信息,包括目标光波的振幅、波长、相位等特有属性,含有丰富的细节与纹理信息,且不易受到温度、雾霾等因素限制。但偏振探测技术也存在着固有缺陷,由于偏振元件对光能量的衰减,当目标处于光照度较低的背景环境下,图像的对比度下降,甚至淹没目标,因此复杂背景下的目标探测已经成为当今亟待解决的研究难题。本文提出一种灵巧型偏振、强度共口径光学成像系统,不仅解决了传统成像方式获取信息单一的问题,也解决了偏振成像技术损失目标光强度的问题。论文的主要内容及创新点可归纳如下:首先,针对分焦平面偏振成像系统的成像精度进行深入分析,定义串扰参量,建立串扰与噪声条件下的高精度偏振矢量传输矩阵,推导包含串扰量、消光比、传感器噪声、光电子数、目标光参数及系统偏振成像精度的多物理量耦合作用数学模型。结合带有约束的矩阵最小二乘法,为相机的非均匀性响应提供校正参数。分析成像系统的误差来源,调研相关的误差校正方法。搭建polarcam像素级偏振相机校正平台进行实验,对采集的图像分别进行非均匀性噪声、盲元噪声以及瞬时视场误差的校正。其次,采用矢量法对偏振成像系统的核心器件——金属纳米线栅阵列进行优化仿真,通过对线栅的线宽、线高、占空比、衍射距离、材质及面型的仿真结果探究线栅关键参数对光学串扰的影响,设计最优化光栅阵列。针对芯片式纳米线栅阵列与探测器焦面的固有间隙,提出一种基于中继成像式的偏振调制方法,利用双远心光路的共轭关系,将偏振线栅阵列置于共轭点上,将大尺寸的偏振元件与小尺寸的传感器相配合,在降低光学串扰的同时,保证系统的空间分辨率不变。搭建大尺寸中继成像式光路消光比测量平台,采用蒙特卡洛法分别仿真两种光路结构下光学串扰对成像精度的影响,验证了中继成像式偏振调制方案的可行性。最后,由于偏振成像方式的固有缺陷——损失目标光强度,致使偏振图像的背景信息模糊、昏暗,不利于对目标的分析。本文提出一种双模式共口径光学成像系统,通过灵活控制不同种类的滤光片切入光路,根据实际需求实现多种模式的成像。通过对异源图像的融合,实现异源信息的互补,提高图像的信息熵与目标信噪比。搭建强度、偏振异源图像采集平台,将得到的偏振度图像、无损强度图像基于改进后视觉显着图与非降采样轮廓变换的方法进行融合实验,并对最终的融合图像进行质量评价。综上所述,本文结合工程实践,设计了一种灵巧型偏振/强度共口径光学成像系统,在现有的分焦面式偏振成像系统结构基础上,通过对光学系统的误差校正,提升了系统的成像精度;通过对金属纳米线栅单元的参数优化,抑制了系统光学串扰的强度;通过对调制方案以及光路结构的设计,使新的光电系统能够适应多种探测环境;通过对异源图像融合算法的改进,提高了算法的精度以及算法稳定性。这一系列的研究对高精度、高稳定性、多模式机载光电成像系统提供了重要的理论基础,对机载光电探测领域的发展具有重要的理论研究及实际工程应用价值。
王乐[3]（2021）在《线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究》文中进行了进一步梳理线结构光钢轨轮廓全断面测量技术基于三角测量原理,通过结构光传感器获取钢轨的轮廓数据,并与标准钢轨轮廓配准,从而得到被测钢轨的垂直磨耗量和侧面磨耗量等参数,这些参数不仅可以用来掌握钢轨的服役状态,也可以指导钢轨打磨作业,是铁路运营维护的重要手段。该测量技术具有高速、高精度和非接触的特点,是国内外钢轨廓形动态检测的主流方式。然而,在现场应用中,由于成像质量易受干扰、系统标定误差、轮廓拼接误差和曲线段轮廓测量误差等因素的存在,影响了钢轨轮廓测量精度,因此,降低这些因素的干扰,实现钢轨轮廓全断面的高精度测量是本文的研究重点。本文的主要内容和创新成果如下:（1）针对铁路钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究领域的空白现状,提出了基于Zemax的钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型。从图像采集模块、系统标定模块和轮廓测量模块三个角度依次建模。该仿真模型具备图像采集功能、系统标定功能和钢轨轮廓全断面测量功能,能够准确模拟线结构光钢轨轮廓全断面测量过程,可以用于钢轨轮廓全断面测量的相关问题分析、实验验证和结果预测,为钢轨轮廓全断面测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论支撑。（2）针对现场应用中钢轨激光断面图像局部曝光异常问题,将偏振成像技术应用到钢轨轮廓测量系统中,提出了基于偏振融合的钢轨轮廓全断面成像方法,对钢轨轮廓全断面成像系统进行优化。通过光条信度评价构建了偏振分量图像融合算法,融合图像有效消除了钢轨激光断面图像出现的局部过曝和局部欠曝现象,图像质量得到明显改善。该方法有效克服了局部曝光异常问题对光条中心提取结果的影响,有利于提高复杂工况尤其是钢轨打磨后廓形检测精度和稳定性,确保廓形分析、对比以及评价的有效性,为提升钢轨轮廓全断面测量精度奠定了基础。（3）激光平面姿态缺乏有效评估方法,包括无法评估激光是否共面安装,以及激光平面与钢轨纵向是否垂直安装,这两种情况均会在系统标定时引入误差。针对前者,提出了基于平面靶标的激光平面可视化调整方法和基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法。通过三个平面靶标实时获取钢轨两侧激光平面的姿态信息,并通过平面法线夹角和平面距离构建激光共面评估方法,指导两个线激光器的共面调整操作。针对后者,通过平面靶标紧贴钢轨表面的形式获取钢轨纵向的方向向量,并利用钢轨纵向和激光平面法线的相关性建立激光平面与钢轨纵向的垂直度评估方法。通过这两个方法,将激光共面调整和组件安装等标定准备环节,从原来的具有精度低、实时性差和主观性特点的肉眼评估提升到具有精度高、实时性强和客观性特点的计算机视觉评估,从而降低了系统标定时引入的标定误差。该方法为钢轨轮廓测量系统的精度提升和可靠性评估提供了理论依据,为后续的测量系统标定和误差修正工作奠定了基础。（4）针对激光不共面安装导致的钢轨轮廓测量误差,提出了基于投影变换的激光不共面误差修正方法。利用钢轨纵向参数和世界坐标系原点建立与钢轨纵向垂直的辅助平面,通过将钢轨两侧半断面轮廓投影到辅助平面上,完成激光不共面误差修正。该方法在保证钢轨轮廓全断面测量精度的前提下,不需要钢轨左右两侧激光平面精确共面,只需大致对齐即可,大大降低了组件加工精度要求和现场安装环境要求,避免了现场繁琐、费时的激光平面精调过程。（5）为了解决曲线段钢轨轮廓测量误差较大的问题,提出了两种误差修正方法,分别是基于虚实结合的钢轨轮廓测量误差修正方法和基于双线结构光的钢轨轮廓测量误差修正方法。在第一种方法中,利用实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,由虚拟钢轨与实际钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。在第二种方法中,利用第一激光平面实际测量轮廓和辅助平面姿态参数生成虚拟钢轨,并利用第一激光平面和第二激光平面的实际测量轮廓和两个平面姿态参数生成辅助钢轨,由虚拟钢轨和辅助钢轨的重合度构建优化目标函数,求解最优辅助平面,将实际测量轮廓投影到最优辅助平面上,完成轮廓修正。两种方法从三维的角度得到了与钢轨纵向垂直的平面,为钢轨轮廓测量误差分析与修正相关方面的研究工作提供了一种新的解决问题的思路。
蒋涛[4]（2021）在《强反射干扰下动态目标高速透窗成像技术研究》文中认为强反射干扰下动态目标高速透窗成像技术在军事侦查作战、安全保卫监控、警用缉私缉毒、交通车内目标监测等领域均有广泛的应用需求,而针对这项技术的研究在国内外均较少涉及。为了实现对镀膜玻璃的透视监控,让窗后目标能够清晰的被侦察者观察到,本论文针对当前透窗成像技术难点进行了深入研究,提出了一种全新的主动式多偏振角度激光透窗成像系统,研究了深度截止环境光的全局曝光图像传感器作为系统的图像采集设备,研究了在一个芯片上可同时发出三种不同偏振角度的高功率垂直腔面阵列激光器,根据不同角度的线偏振激光照射到目标物后,分析图像目标层和背景层的光学信息差异,研究出一种重构目标图像的算法,通过实验结果表明,所提方法对透窗效果起到了极大的改善作用。论文主要介绍了本方案所研究出的主动式偏振激光透窗成像系统的模型、深度截止环境光的全局曝光图像传感器、发射多种偏振角度的高功率垂直腔面阵列激光器以及基于分离反射成像的透窗图像重构的算法。论文的主要内容及研究成果包括:1、研究强反射介质的光学特性,建立了主动式多偏振角度激光透窗成像系统的各项参数。基于本论文研制出的可同时发射三种不同角度的偏振激光形成的偏振图像代替传统通过改变检偏器角度的偏振成像方法,设计出了一种专用的基于分离反射成像的透窗图像重构和增强的方法。2、通过优化设计全局曝光图像传感器的像元工艺和微光学透镜结构来提升图像传感器对信号光的量子响应效率,从而达到有效的滤除环境杂散光的目的。同时设计外触发内同步控制电路使得图像曝光模式配合脉冲激光工作,减少环境光在图像中的积累时间,再次提高透窗成像的信噪比。3、针对图像探测系统对激光偏振特性、峰值功率和波长的设计要求,研制出了一种可保证在一个激光芯片上发射出三种不同角度的线偏振激光的高功率垂直腔面阵列激光器,测试和分析了激光器的各项参数,以及结合本论文研制的激光芯片所设计的光学镜头和驱动电路。4、通过在白天和夜晚环境下的透窗试验和不同透窗成像方法的对比试验,结果证明采用本论文设计的主动式多偏振角度激光透窗成像系统采集到的图像在经过分离反射重构和增强算法后,不仅提高目标图像的清晰度,还可以获取更多车厢内部的特征信息,验证了本方案能有效提升对窗后目标图像的清晰度。
桂心远[5]（2021）在《基于偏振成像的深度学习水下图像恢复》文中研究说明水下图像增强在海洋探测领域中起着非常重要的作用。由于水下存在大量大小不一的颗粒物,成像时这些颗粒物会导致前向散射、后向散射及水本身会导致光强指数衰减,最终致使水下图像出现对比度低、能见度低、含有明显噪点等问题。使用普通光强图像难以取得理想恢复效果。越来越多的研究表明偏振是某些水下生物低光照下拥有视觉的关键。使用偏振图像的恢复效果受制于成像模型中对参数估计的准确性;使用深度学习受制于使用人工生成的水下图像难以代表真实水下环境。针对水下成像质量低及现有方法不足的问题,本文从真实水下数据集的获取入手,拍摄了不同浑浊度下的真实水下偏振图像数据集。首先基于偏振相机设计并实现了偏振图像采集系统,然后提出了基于固定底座和连接件多次重复定位物体的实验方法,以牛奶作为浑浊介质多次加入水中,拍摄得到像素级对应的多浑浊度水下不同物体的偏振图像数据集。最终获得两种数据集:偏振相机原图图像和对应的清水中拍摄的标签图像;多浑浊度下计算得出的穆勒矩阵图像和对应的清水中拍摄的标签图像。然后本文为偏振原图数据集搭建网络探索将偏振信息和光强信息结合起来的最优结构。将偏振信息和光强信息在网络中的计算看成信息流的流动,本文提出4种网络结构研究光强信息流和偏振信息流在网络何处交汇效果最好。针对损失函数,本文融合了两种损失函数,使得损失函数既包含像素级损失也包含图像高级特征损失。通过对比实验和对结果的定量分析得出偏振信息能带来更好的恢复效果并且两种信息流在网络的最前端交汇效果最好。最后为了获得更多的偏振信息并更好地利用偏振信息恢复水下图像,使用穆勒矩阵图像数据集,提出了小尺寸神经网络和滑动叠加恢复图像方法。本文针对多维度穆勒矩阵图像搭建了小尺寸神经网络,让网络更好地学习到像素级的穆勒矩阵数据到清晰物体间的映射;提出WMSE损失使得网络更好地恢复明亮物体区域;针对小尺寸网络提出滑动窗口叠加恢复图像的方法,可以设定由大到小的不同滑动步长,达到高速粗粒度到低速细粒度地恢复图像,在不同使用环境中可以灵活选择步长。定量对比图像恢复效果,本文的方法能有效恢复水下不同浑浊度图像,恢复效果特别是降噪能力表现优于现有方法。
周文舟,范晨,胡小平,何晓峰,张礼廉[6]（2021）在《多尺度奇异值分解的偏振图像融合去雾算法与实验》文中研究指明针对现有偏振去雾算法鲁棒性不强和图像增强效果有限的问题,提出一种基于多尺度奇异值分解的图像融合去雾算法。首先,利用偏振测量信息的冗余特性,采用最小二乘法,提高了传统偏振图像去雾算法中偏振信息的准确度;然后,从传统偏振图像去雾算法的局限性出发,定性分析了偏振图像融合去雾的可行性,并提出了一种基于多尺度奇异值分解的偏振图像融合去雾算法;最后,设计了不同能见度条件下的验证实验并进行了量化评价。结果表明,与经典偏振图像去雾算法相比,该算法不需要进行人工参数调节,具有较强的自适应性和鲁棒性,能够有效改善传统算法中出现的光晕以及天空区域过曝的问题,图像信息熵与平均梯度最大可分别提高18.9%和38.4%,有效地增强了复杂光照条件下的视觉成像质量,具有较广泛的应用前景。
胡鹏[7]（2020）在《双模态红外图像融合中差异特征与融合策略多级映射研究》文中认为双模态红外光强与偏振图像因各自独特的成像优势和两者间丰富的互补信息而具有巨大的融合价值,因此如何为两类图像的融合配置最优融合策略（包括融合算法和融合规则）以实现二者高质量融合是充分利用双模态红外图像互补信息的关键,也是后续各种图像任务,如目标识别、目标跟踪及物体分类等得以高效实施的重要前提。然而一直以来在双模态红外图像融合中,融合策略的配置或选择大多基于先验知识且相对固定。众所周知,实际应用中成像场景不仅复杂多变且不可预估,这直接导致了根据先验知识所选择的融合策略在多数情况下难以获得高质量的融合图像。为了使融合策略能自适应地适配融合场景,本文在明确差异特征的作用和属性基础上,利用差异特征对两类图像间的差异互补信息进行定量描述,并在多尺度分解框架下建立双模态红外图像差异特征与最佳融合策略间的多级映射关系,以实现由双模态红外图像间的差异特征驱动自适应地选择最佳融合策略。另外,由于全局主差异特征仅是差异互补信息的总体平均反映,无法准确描述局部区域的主要差异。为此,本文在多级映射的基础上进一步提出了基于差异特征度量的图像分块融合方法,从而保证了融合结果在全局水平上的最优性。综上所述,本文在多尺度分解融合框架下,开展了面向双模态红外图像分块自适应融合的差异特征与融合策略多级映射研究,主要创新工作如下:（1）差异特征与融合策略间多级映射的映射集构建:为了解决构造差异特征时,由于缺乏对差异特征本质及属性的准确认识,而导致所构建的差异特征缺乏规范,进而无法对两类图像间的差异互补信息进行全面而有效的定量描述这一障碍。本文从差异特征的作用出发,首次分析给出差异特征的三个基本属性,即描述信息差异性、表征差异独立性及引导融合有效性。同时依据这三个基本属性结合双模态红外成像原理及图像特点,构建了六个差异特征用于对两类图像间的灰度、边缘及纹理三个方面的差异互补信息进行定量描述,并依次通过实验验证了上述六个差异特征的合理性和有效性;关于融合策略集,本文在多尺度分解融合框架下选择了大量典型的融合算法和规则,并针对双模态红外图像的融合对算法参数和高、低频规则组合的合理性进行比较分析,最终构建了适合双模态红外图像融合的融合策略集。（2）双模态红外图像差异特征与融合策略间融合有效度的研究及构造:为了使融合有效度真正做到既反映差异特征的融合效果又兼顾融合结果的客观融合质量,从而起到链接差异特征与最优融合策略的纽带作用。本文分析并明确了差异特征融合度与融合有效度的区别,比较了多种差异特征融合度的优劣,进而构造了更加合理的差异特征融合度。另外,通过分析融合有效度的作用与内涵,提出了一种基于差异特征融合度与客观评价指标间相关性的新型融合有效度。该融合有效度在兼顾融合质量客观评价的同时,综合描述了差异特征引导融合时,融合策略与融合质量间的关系。（3）差异特征与最佳融合策略间多级映射关系的建立及其融合形式:为了克服借助经验选择融合策略造成所选策略较固定且难以最优的问题。论文研究并建立差异特征与最优融合算法及最优规则（包括高频规则、低频规则）间的浅层多级映射关系,并在此基础上进一步揭示了差异特征差异度幅值对上述映射关系的影响,进而确立由差异特征到特征差异度幅值与最优融合策略间的深层多级映射对应关系,从而实现利用图像内容间的差异特征自适应地选择配置最佳融合策略,为依据差异特征及其幅值动态自适应选择最优融合策略铺平了道路。同时,论文进一步研究所建立的多级映射在双模态红外图像融合中的应用,及其在多尺度分解框架下的深度融合实现,使得两类图像的融合质量得到显着提升。（4）基于多级映射的双模态红外图像分块自适应融合方法实现:为了突破依据全局差异特征引导融合难以做到各局部区域均是最优融合的局限。论文从全局主差异特征与局部主差异特征的关系入手,提出依据局部主差异特征的分块针对性融合方法。该方法借鉴区域生长的思想提出了块聚合分割法对源图像进行分块,而后分别依据各图块的主差异特征自适应地选择最优融合策略并实施分块融合。由于融合过程中每个图块都是最优融合,所以最终融合结果实现了各局部区域的最优化。
李京辉[8]（2020）在《基于FPGA的红外偏振与光强融合实现技术研究》文中研究说明随着半导体工艺、电路设计和成像算法等技术的不断进步,红外探测技术已经趋于成熟,已经在越来越多的领域发挥着巨大的作用,尤其是在军事领域,如红外制导、全天候探测等领域。但随着红外探测技术发挥着越来越大的作用,用于对抗红外探测技术的红外伪装等技术也在飞速发展,传统的红外探测技术迎来了新的挑战。偏振探测技术是近年来发展起来的新兴探测技术,是利用物体表面反射光波的偏振信息对目标进行探测,这是其他传统探测技术所不具备的特点。偏振探测引入了新的探测维度,可以有效的避免常规伪装技术带来的探测干扰。同时,在雾霾、丛林等恶劣环境背景下也拥有着更强的探测能力。在传统的红外探测技术中引入偏振探测技术,可以增加红外探测的信息维度,弥补目前红外探测技术存在的缺陷,更好地对抗隔热层、伪装涂料等红外伪装技术,有效识别探测目标,同时使红外成像具备更强的立体感以及更多的细节。本文以红外微偏振探测器和FPGA芯片为基础,对实现红外偏振与光强融合技术所需要的红外偏振成像系统进行了设计,研究了该技术中所需要的算法及其实现技术。通过研究偏振成像理论和红外微偏振探测器的探测原理,对红外偏振校正技术、红外偏振成像、偏振超分辨率、红外偏振与光强融合等关键技术进行了算法研究,在Matlab平台对算法进行了仿真和效果测试,并依据仿真结果和实现难度搭建了用于FPGA的实现框架。随后对红外偏振成像、偏振超分辨率、红外偏振与光强融合算法等在FPGA实现存在的技术问题进行了研究,完成了相关Verilog代码的编写和测试,在红外偏振机芯上完成了单通道红外偏振与光强灰度融合图像输出和三通道红外偏振与光强彩色融合图像输出,实现了系统实时红外偏振探测能力。
张郭瀛[9]（2020）在《基于多光谱偏振成像技术的目标识别方法研究》文中研究说明当前,目标识别技术无论在军事还是日常生活中,都具有重要的应用价值。比如我们常见的雷达定位、激光测距和光谱检测等,都是属于目标识别方法中的目标检测技术。但是,这些识别方法都是在目标物与背景物具有较大差异时才能准确识别。当所需要检测的目标与背景颜色接近时,则无法准确识别出目标物。光谱检测技术依靠的核心是物体的不同光谱,而不同光谱的产生是由物体表层差异以及物体内部结构不同产生的。例如,草地、树木以及雪地等一系列自然物,都有特定的光谱曲线,它们存在明显的区别,光谱检测技术可以很快的区别彼此。然而,光谱检测经常会出现“异物同谱”的情况。而偏振探测无法准确探测低对比度的目标物,但在识别与背景物接近、材质不同的目标物时具有独特优势。因此,我们在光谱探测中引入物体的偏振特性,以改善目标识别的效果。本文提出将光谱探测技术与偏振探测技术融合在一起的识别方法。实验主要针对那些隐藏或者伪装在背景物中的目标物,对其进行光谱成像实验和偏振成像实验。本文主要利用地物光谱仪进行光谱探测实验,使用旋转线偏振片进行偏振成像实验,来获取目标的偏振信息。然后,通过融合算法将两种光学信息融合在一起,使所需探测的目标物体同时具有两种信息。为了能达到更好的识别目的,所以提出了增强目标物特征的优化方法。优化方案主要分析了目标物与背景物的反射率、光谱曲线、偏振角图像的均值和方差以及偏振度图像的均值和方差,并且得到在红光与偏振度图像中,目标物与背景物特性差异最大。实验结果表明,当目标物与背景颜色相近或在可见光图像中无法区分时,本文提出的方法可以将其有效识别出来。本文提出的方法不需要大量数据训练,并且比单一的光谱识别方法或偏振识别方法识别的目标信息更完整、更准确。
卢云龙[10]（2020）在《红外微偏振探测超分辨率重建算法与实现技术研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的发展,红外成像系统的性能越来越高,对目标的识别能力也越来越强,应用也越来越广泛。但是与此同时,传统的红外成像技术也面临着红外对抗技术的挑战,红外对抗技术利用人工红外干扰和红外伪装等方法,使传统红外成像系统不能对目标进行准确有效地的探测。而红外偏振成像技术能够提高对伪装和隐身目标的探测能力,红外偏振成像技术不仅可以获取目标的红外强度信息,还能获取目标的偏振信息,由于不同的物体一般会表现出不同的偏振状态,因此获取的偏振信息能够表现出目标的一些轮廓信息,使得红外偏振成像技术能够比传统红外探测技术更有效地识别伪装目标。本文使用斯托克斯矢量描述目标的偏振态,根据4个方向的偏振数据,即可利用斯托克斯矢量计算出目标的偏振信息。本文所使用的红外偏振探测器件为非制冷红外偏振焦平面阵列,此阵列在每个像元前均加工有一种角度的光栅,整个阵列的光栅共有4种偏振方向并且成规律分布,从而可以实现同时获取4个角度的偏振数据。但是这样的光栅角度分布也同时导致了4个偏振角度数据分辨率的降低,直接计算偏振信息的话,将会得到低分辨率的偏振信息图像。因此需要使用超分辨率重建算法对偏振数据进行处理,最终得到高分辨率图像。针对偏振信息分辨率降低的问题,本文通过搭建的红外偏振探测成像系统,首先获取了目标的红外偏振数据,然后通过分析非制冷红外偏振焦平面阵列的光栅角度分布规律,提出了三种偏振信息图像的重建方法,分别为超级像元计算并进行超分辨率重建方法、错位计算方法、超分辨率重建恢复原始数据方法。经过对三种方法重建出的图像质量的评价对比,发现第三种重建方法得到的偏振信息图像细节较多,重建效果较好。本文随后又提出了一种改进的红外微偏振图像超分辨率重建算法,此算法基于第三种重建方法即超分辨率重建恢复原始数据方法,结合使用了双立方插值和基于梯度的插值,实现对边缘信息的增强。经过对重建出的图像进行质量评价,并与前面的重建方法进行对比分析,可以得到结论,此改进算法优于前面三种重建方法,能够有效地增强边缘信息,提升图像质量。并且此改进算法容易实现,能够在硬件上实现算法的实时处理。
二、基于像素层图像融合的偏振图像计算方法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于像素层图像融合的偏振图像计算方法研究（论文提纲范文）
（1）基于时域偏振特性的海面杂波抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状 |
| §1.2.1 偏振探测技术研究现状 |
| §1.2.2 海面耀光抑制技术研究现状 |
| §1.3 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 偏振探测理论 |
| §2.1 偏振光理论 |
| §2.2 光波偏振态的表示方法 |
| §2.2.1 Jones向量法 |
| §2.2.2 stokes矢量表示法 |
| §2.2.3 邦加球表示法 |
| §2.2.4 数学表示法 |
| §2.3 偏振光学系统的表征方法 |
| §2.3.1 琼斯矩阵法 |
| §2.3.2 Mueller矩阵描述 |
| §2.4 偏振成像系统 |
| §2.4.1 分时偏振成像 |
| §2.4.2 实时偏振成像系统 |
| 第三章 海面杂波偏振抑制方法研究 |
| §3.1 杂波的偏振特性与抑制研究 |
| §3.1.1 杂波的偏振特性研究 |
| §3.1.2 杂波辐射抑制研究 |
| §3.2 基于偏振信息的耀光抑制方法 |
| §3.2.1 任意偏振方向的偏振辐射强度图获取 |
| §3.2.2 耀光抑制偏振辐射图的生成 |
| §3.3 基于偏振成像的海面目标探测实验 |
| §3.3.1 实验平台介绍 |
| §3.3.2 基于三分束相机的偏振特性获取 |
| §3.3.3 多方向偏振图像采集 |
| §3.3.4 图像配准 |
| §3.4 背景杂波抑制效果客观评价参数 |
| §3.5 实验结果与分析 |
| §3.5.1 实验设置 |
| §3.5.2 实验结果与分析 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 基于偏振时域特性的杂波抑制方法 |
| §4.1 耀光的时域特性研究 |
| §4.2 基于像素的图像融合方法 |
| §4.2.1 像素灰度值取最大值或最小值法 |
| §4.2.2 基于像素加权平均法 |
| §4.3 结合耀光时域特性的耀光抑制方法 |
| §4.3.1 耀光抑制方法流程 |
| §4.3.2 场景偏振态的连续获取 |
| §4.3.3 偏振辐射图的时域融合 |
| §4.4 实验结果与分析 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| §5.1 论文的主要研究内容及成果 |
| §5.2 本文创新点 |
| §5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
（2）灵巧型偏振/强度共口径光学成像系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 偏振探测系统概述 |
| 1.2.1 偏振系统的分类 |
| 1.2.2 偏振成像探测系统的构成 |
| 1.3 偏振探测技术发展概况 |
| 1.3.1 偏振相机的发展进程 |
| 1.3.2 偏振成像处理算法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 待解决的问题及研究方向 |
| 1.4.2 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 偏振成像技术理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光的偏振态 |
| 2.3 偏振光的数学描述 |
| 2.3.1 琼斯矢量描述法 |
| 2.3.2 斯托克斯矢量描述法 |
| 2.4 偏振光学系统的表征方法 |
| 2.4.1 琼斯矩阵表示法 |
| 2.4.2 穆勒矩阵表示法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 偏振成像系统精度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统结构及线栅调制原理 |
| 3.3 系统误差来源 |
| 3.3.1 金属纳米线栅的误差 |
| 3.3.2 光电探测器的误差 |
| 3.3.3 光学系统的误差 |
| 3.4 系统的成像精度数学模型 |
| 3.4.1 包含光学串扰的数学模型 |
| 3.4.2 包含探测器噪声的数学模型 |
| 3.4.3 成像精度的数学模型 |
| 3.5 误差校正 |
| 3.5.1 盲元噪声校正 |
| 3.5.2 非均匀性校正 |
| 3.5.3 瞬时视场误差校正 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 偏振成像系统光学串扰研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光学串扰的研究方法 |
| 4.2.1 光学串扰的矢量研究方法 |
| 4.2.2 金属光栅的建模过程 |
| 4.3 金属光栅的偏振特性分析 |
| 4.3.1 周期对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.3.2 线高对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.3.3 线间距对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.3.4 材质对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.3.5 结构对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.3.6 单元尺寸对金属光栅偏振特性的影响 |
| 4.4 改善系统光学串扰的方法 |
| 4.4.1 金属光栅结构优化 |
| 4.4.2 成像系统结构优化 |
| 4.5 实验过程及结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 灵巧型共口径光学系统的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 灵巧型共口径系统 |
| 5.2.1 共口径系统结构 |
| 5.2.2 偏振光栅与探测器的失配 |
| 5.2.3 针对失配问题的解决方法 |
| 5.3 共口径系统的图像融合方法 |
| 5.3.1 基于NSCT的融合方法 |
| 5.3.2 FT(Frequency-tuned)显着性检测模型 |
| 5.3.3 改进的显着性检测模型 |
| 5.3.4 基于改进显着性检测的NSCT融合算法 |
| 5.4 融合实验 |
| 5.4.1 融合过程及结果 |
| 5.4.2 融合图像的评价方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 线结构光测量技术 |
| 1.2.2 钢轨轮廓全断面测量技术 |
| 1.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量技术目前存在的问题 |
| 1.4 研究内容及创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 论文组织结构图 |
| 2 线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.2.1 摄像机透视投影模型 |
| 2.2.2 线结构光测量数学模型 |
| 2.2.3 线结构光钢轨轮廓全断面测量原理 |
| 2.3 基于Zemax的线结构光钢轨轮廓全断面测量系统仿真模型 |
| 2.3.1 图像采集模块建模 |
| 2.3.2 系统标定模块建模 |
| 2.3.3 轮廓全断面测量模块建模 |
| 2.4 实验与讨论 |
| 2.4.1 仿真模型标定 |
| 2.4.2 仿真模型测量精度 |
| 2.4.3 仿真模型用途 |
| 2.5 小结 |
| 3 基于Scheimpflug成像条件和偏振融合的成像系统优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关研究工作 |
| 3.2.1 传统钢轨轮廓全断面成像系统 |
| 3.2.2 Scheimpflug成像条件和偏振成像技术 |
| 3.2.3 传统成像系统存在的问题 |
| 3.3 成像系统优化方法研究 |
| 3.3.1 基于Scheimpflug成像条件的钢轨轮廓恒聚焦测量光路 |
| 3.3.2 基于偏振融合的钢轨廓形线结构光成像方法 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.4.1 Scheimpflug恒聚焦成像光路实验 |
| 3.4.2 钢轨激光断面图像偏振特性 |
| 3.4.3 融合图像光条中心提取结果 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于平面靶标的激光平面姿态评估方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统方法存在的问题 |
| 4.2.1 缺乏有效的激光共面评估方法 |
| 4.2.2 缺乏激光平面与钢轨纵向垂直度的评估方法 |
| 4.3 激光平面姿态评估方法研究 |
| 4.3.1 基于平面靶标的激光共面评估方法 |
| 4.3.2 基于平面靶标的钢轨纵向参数标定方法 |
| 4.4 实验与讨论 |
| 4.4.1 激光共面评估实验 |
| 4.4.2 钢轨纵向参数标定实验 |
| 4.5 小结 |
| 5 基于投影变换的激光不共面误差修正方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光共面程度与轨廓测量结果的关系 |
| 5.3 激光不共面误差修正模型与修正步骤 |
| 5.3.1 激光不共面误差修正模型 |
| 5.3.2 激光不共面误差修正步骤 |
| 5.4 实验与讨论 |
| 5.4.1 实验设计 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 6 曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 曲线段钢轨轮廓测量误差分析与修正 |
| 6.2.1 曲线段钢轨轮廓测量误差分析 |
| 6.2.2 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.2.3 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正模型 |
| 6.3 实验与讨论 |
| 6.3.1 基于虚实结合的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.3.2 基于双线激光的曲线段钢轨轮廓测量误差修正方法验证 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）强反射干扰下动态目标高速透窗成像技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 透窗技术的种类 |
| 1.2.2 透窗技术的发展现状 |
| 1.3 论文研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文的结构安排 |
| 本章小结 |
| 2 主动式多偏振角度激光透窗成像系统和重构算法的研究 |
| 2.1 强反射介质膜的光谱特性研究 |
| 2.2 透窗成像系统研究 |
| 2.2.1 分时偏振成像系统 |
| 2.2.2 分孔径偏振成像系统 |
| 2.2.3 分振幅偏振成像系统 |
| 2.2.4 分焦平面偏振成像系统 |
| 2.3 主动式多偏振角度激光透窗成像方法研究 |
| 2.3.1 偏振光的基本概念及分类 |
| 2.3.2 镀膜玻璃反射光和折射光的偏振特性研究 |
| 2.3.3 主动式多偏振角度激光透窗成像系统数学模型分析 |
| 2.4 分离反射成像模型图像算法 |
| 2.5 模拟试验与结果分析 |
| 2.6 实际试验与结果分析 |
| 本章小结 |
| 3 深度截止环境光的CMOS图像传感器机芯的研究 |
| 3.1 CMOS图像探测器的研究 |
| 3.1.1 成像器件的研究 |
| 3.1.2 全局曝光图像探测器结构的研究 |
| 3.1.3 CMOS图像传感器架构的研究 |
| 3.2 深度截至环境光的CMOS图像传感器像元优化设计 |
| 3.2.1 像元技术指标和结构 |
| 3.2.2 感光单元的优化设计 |
| 3.2.3 浮栅源极跟随器的优化设计 |
| 3.2.4 像元光学性能的优化设计 |
| 3.3 深度截止环境光的CMOS图像传感器的性能测试 |
| 3.3.1 填充因子 |
| 3.3.2 最大信噪比 |
| 3.3.3 动态范围 |
| 3.3.4 量子效率 |
| 3.4 同步控制电路的设计 |
| 3.4.1 核心参数设计 |
| 3.4.2 同步控制电路硬件电路设计 |
| 3.4.3 同步控制电路软件程序设计 |
| 本章小结 |
| 4 多偏振角度垂直腔面阵列激光器的研究 |
| 4.1 多偏振角度VCSELs芯片的结构设计 |
| 4.1.1 VCSELs有源区的设计 |
| 4.1.2 VCSELs亚波长金属光栅设计 |
| 4.1.3 VCSELs中的DBR设计 |
| 4.1.4 VCSELs共振腔设计 |
| 4.2 多偏振角度VCSELs的制备工艺设计 |
| 4.3 多偏振角度VCSELs激光芯片的输出特性分析 |
| 4.3.1 光谱性能测试和分析 |
| 4.3.2 电学性能测试和分析 |
| 4.3.3 光学偏振性能测试和分析 |
| 4.3.4 远场分布性能测试和分析 |
| 4.4 光学镜头设计 |
| 4.5 驱动电路设计 |
| 4.5.1 主控电路 |
| 4.5.2 供电部分 |
| 4.5.3 激光驱动部分 |
| 本章小结 |
| 5 透窗成像系统的研制与试验 |
| 5.1 系统的总体设计方案 |
| 5.1.1 系统硬件设计与实现 |
| 5.1.2 系统软件设计与实现 |
| 5.2 测试实验和结果分析 |
| 5.2.1 图像清晰度评价方法 |
| 5.2.2 白天试验 |
| 5.2.3 夜晚试验 |
| 5.2.4 与其他透窗成像方法对比试验 |
| 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作 |
| 6.2 本文的创新点 |
| 6.3 有待进一步解决的问题 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）基于偏振成像的深度学习水下图像恢复（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于光强图像的水下图像恢复方法 |
| 1.2.2 基于偏振成像的水下图像恢复方法 |
| 1.2.3 基于深度学习的水下图像恢复方法 |
| 1.3 本文主要研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 本文章节安排 |
| 2 偏振图像采集软件系统搭建 |
| 2.1 偏振成像原理 |
| 2.1.1 偏振光的描述 |
| 2.1.2 偏振成像原理 |
| 2.2 偏振图像采集系统开发目标 |
| 2.3 相机参数及其api |
| 2.3.1 偏振相机设备的连接 |
| 2.3.2 偏振相机参数及其调整 |
| 2.3.3 偏振图像的获取 |
| 2.4 偏振图像采集软件界面设计 |
| 2.5 基于C++的偏振相机采集软件系统设计 |
| 2.5.1 基于任务队列的图像保存 |
| 2.5.2 基于多线程加速的偏振图像实时计算 |
| 2.5.3 基于多次中值滤波的偏振图像降噪 |
| 2.5.4 基于棋盘标定法的图像畸变矫正 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于偏振原图的深度学习水下图像恢复方法 |
| 3.1 深度学习原理 |
| 3.2 数据集获取 |
| 3.3 基于信息流思想的神经网络模型 |
| 3.3.1 u-net及 dense-net原理 |
| 3.3.2 基于信息流思想的网络结构 |
| 3.3.3 损失函数 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于穆勒矩阵的深度学习水下图像恢复方法 |
| 4.1 数据集获取 |
| 4.2 小尺寸神经网络 |
| 4.2.1 小尺寸神经网络结构 |
| 4.2.2 损失函数 |
| 4.2.3 基于滑动窗口叠加的恢复方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 滑动窗口叠加恢复效果 |
| 4.3.2 恢复效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）双模态红外图像融合中差异特征与融合策略多级映射研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多尺度分解融合 |
| 1.2.2 双模态红外图像融合 |
| 1.2.3 利用图像间差异特征驱动融合 |
| 1.2.4 自适应优化融合 |
| 1.3 论文的研究内容与章节安排 |
| 1.3.1 论文的研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 双模态红外图像多级映射中映射集的研究 |
| 2.1 双模态红外图像差异特征集的构建 |
| 2.1.1 双模态红外成像过程简介 |
| 2.1.2 双模态红外图像特点与差异分析 |
| 2.1.3 差异特征基本属性的确定及其构建 |
| 2.1.4 实验分析与讨论 |
| 2.2 双模态红外图像融合策略集的构建 |
| 2.2.1 融合策略的组成 |
| 2.2.2 融合算法的选取与参数确定 |
| 2.2.3 融合规则选取与组合 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 多级映射中差异特征与融合策略间融合有效度的研究 |
| 3.1 图像融合质量评价方法简介 |
| 3.1.1 融合质量典型客观评价方法分析 |
| 3.1.2 双模态红外图像融合质量客观评价方法确定 |
| 3.2 融合有效度的作用与内涵 |
| 3.3 差异特征与融合策略间融合有效度的构造 |
| 3.3.1 差异特征融合度与客观评价指标间的关系 |
| 3.3.2 融合有效度的构造 |
| 3.3.3 实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 差异特征与融合策略间多级映射的建立 |
| 4.1 差异特征与最优融合算法间的映射 |
| 4.1.1 算法映射的建立 |
| 4.1.2 实验与分析 |
| 4.2 差异特征与最优融合规则间的映射 |
| 4.2.1 规则映射的建立 |
| 4.2.2 实验与分析 |
| 4.3 差异特征差异度幅值对映射关系的影响 |
| 4.3.1 差异度幅值对算法映射的影响 |
| 4.3.2 差异度幅值对规则映射的影响 |
| 4.4 多级映射的融合组成及形式 |
| 4.4.1 基于算法及规则多级映射的融合 |
| 4.4.2 多尺度分解下的深层多级映射融合 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于多级映射的双模态红外图像分块自适应融合实现 |
| 5.1 分块融合的意义 |
| 5.1.1 全局与局部主差异特征间的关系 |
| 5.1.2 分块融合的必要性 |
| 5.2 基于局部差异特征的分块方法 |
| 5.2.1 区域生长基本原理 |
| 5.2.2 块聚合分割方法 |
| 5.3 基于多级映射的分块自适应融合方法实现 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作与创新点 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的学术成果 |
| 攻读博士期间主持及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（8）基于FPGA的红外偏振与光强融合实现技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第二章 基于FPGA的红外偏振与光强图像融合系统 |
| 2.1 红外偏振成像原理 |
| 2.1.1 红外偏振成像理论基础 |
| 2.1.2 偏振信息表示方法 |
| 2.1.3 红外偏振探测技术 |
| 2.2 红外偏振与光强图像融合成像系统设计 |
| 2.3 系统主要器件选型 |
| 2.3.1 红外偏振信息采集系统 |
| 2.3.2 红外偏振信息处理系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 红外偏振与光强融合系统算法介绍 |
| 3.1 红外偏振与光强图像融合系统算法流程 |
| 3.2 偏振信息提取算法 |
| 3.2.1 偏振非均匀性校正方法 |
| 3.2.2 偏振图像的计算 |
| 3.3 红外偏振与光强图像预处理 |
| 3.3.1 分辨率还原算法 |
| 3.3.2 基于导向滤波的偏振去噪算法 |
| 3.3.3 基于自适应直方图均衡化的偏振信息增强 |
| 3.4 红外偏振与光强图像融合算法 |
| 3.4.1 灰度级融合 |
| 3.4.1.1 偏振图像特征提取 |
| 3.4.1.2 融合规则 |
| 3.4.2 基于HSV色彩空间的3通道彩色融合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于FPGA的红外偏振与光强图像融合算法Verilog程序设计 |
| 4.1 基于相关梯度插值的超分辨率算法实现 |
| 4.2 基于FPGA的斯托克斯矢量计算方法 |
| 4.3 基于FPGA的偏振数据计算方法 |
| 4.4 基于FPGA的导向滤波实现 |
| 4.5 基于bt656格式的偏振数据编码 |
| 4.6 基于FPGA的自适应直方图均衡实现 |
| 4.7 实现结果测试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果及获奖情况 |
（9）基于多光谱偏振成像技术的目标识别方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于多光谱成像技术的目标识别研究现状 |
| 1.2.2 基于偏振成像技术的目标识别研究现状 |
| 1.2.3 基于多光谱偏振的目标识别研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容和组织结构 |
| 第2章 多光谱成像技术与偏振成像技术 |
| 2.1 多光谱成像理论与技术 |
| 2.1.1 多光谱理论基础 |
| 2.1.2 多光谱仪的光谱成像原理 |
| 2.2 基于光谱特性的目标识别 |
| 2.2.1 目标识别影响因素 |
| 2.2.2 辐射理论与光谱吸收特征参数 |
| 2.3 偏振成像理论与技术 |
| 2.3.1 可见光的偏振特性 |
| 2.3.2 偏振信息的定量描述 |
| 2.3.3 偏振图像处理算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 目标识别整体方案设计及关键技术 |
| 3.1 总体设计与算法研究 |
| 3.2 多光谱偏振成像融合技术 |
| 3.2.1 配准算法基本理论 |
| 3.2.2 特征算子对比 |
| 3.2.3 融合算法基本理论 |
| 3.3 目标识别原理 |
| 3.4 目标识别系统优化及实验 |
| 3.4.1 理论分析 |
| 3.4.2 优化设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 目标图像采集与目标物的多光谱偏振特性分析 |
| 4.1 图像采集及获取 |
| 4.1.1 多光谱图像采集 |
| 4.1.2 偏振图像采集 |
| 4.2 目标光谱特性 |
| 4.2.1 目标光谱特性分析 |
| 4.2.2 不同目标特性的光谱识别实验 |
| 4.3 目标偏振特性分析 |
| 4.3.1 偏振成像特性 |
| 4.3.2 偏振度对比实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 目标识别方案性能分析及评价 |
| 5.1 图像匹配及融合 |
| 5.1.1 融合图像评价指标 |
| 5.1.2 实验结果分析 |
| 5.2 识别实验分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文与参与的项目 |
（10）红外微偏振探测超分辨率重建算法与实现技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 红外偏振探测技术研究现状 |
| 1.2.2 超分辨率重建技术研究现状 |
| 1.2.3 目前超分辨率重建技术存在的问题 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第二章 超分辨率重建算法理论 |
| 2.1 图像观测模型 |
| 2.2 超分辨率重建算法 |
| 2.2.1 频率域重建方法 |
| 2.2.2 空间域重建方法 |
| 2.3 图像超分辨率重建质量评价 |
| 2.3.1 主观评价 |
| 2.3.2 客观评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 红外微偏振图像的超分辨率重建方法 |
| 3.1 非制冷红外偏振焦平面阵列偏振角度分布规律分析 |
| 3.2 红外微偏振图像的三种超分辨率重建方法 |
| 3.2.1 超级像元计算并进行超分辨率重建方法 |
| 3.2.2 错位计算方法 |
| 3.2.3 超分辨率重建恢复原始数据方法 |
| 3.3 三种方法的结果对比和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一种改进的红外微偏振图像超分辨率重建算法 |
| 4.1 算法原理简介 |
| 4.2 算法详细介绍 |
| 4.3 实验结果和分析 |
| 4.4 改进的超分辨率重建算法的实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 改进的超分辨率重建算法的FPGA实现的主要部分代码 |
| 攻读硕士学位期间学术成果及获奖情况 |
四、基于像素层图像融合的偏振图像计算方法研究（论文参考文献）
- [1]基于时域偏振特性的海面杂波抑制方法研究[D]. 屈文学. 桂林电子科技大学, 2021
- [2]灵巧型偏振/强度共口径光学成像系统的研究[D]. 孙雪倩. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(08)
- [3]线结构光钢轨轮廓全断面测量技术研究[D]. 王乐. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [4]强反射干扰下动态目标高速透窗成像技术研究[D]. 蒋涛. 北京科技大学, 2021(08)
- [5]基于偏振成像的深度学习水下图像恢复[D]. 桂心远. 大连理工大学, 2021
- [6]多尺度奇异值分解的偏振图像融合去雾算法与实验[J]. 周文舟,范晨,胡小平,何晓峰,张礼廉. 中国光学, 2021(02)
- [7]双模态红外图像融合中差异特征与融合策略多级映射研究[D]. 胡鹏. 中北大学, 2020(03)
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