水下偏振鬼成像方法研究

发布时间：2023-09-21 20:42

　　海洋具有极为重要的政治、经济和军事意义,作为认识海洋、开发海洋以及利用海洋的重要手段和工具,水下目标探测在深海资源开发、海洋科研等方面有着重要意义。而光学探测技术作为常用的水下探测技术具有获取目标高分辨率、信息含量高、图像直观等优点。水体衰减和后向散射是制约水下光学探测距离的主要因素,导致探测图像质量降低。作为一种新型成像方式,鬼成像技术具有穿过光学散射媒体成像的能力,可以提高水下光学探测技术的探测距离和质量。论文开展了水下鬼成像研究。介绍了鬼成像和计算鬼成像的基本原理;研究了传统鬼成像重建算法和基于压缩感知的重建算法,并对两类算法进行了对比,结果表明基于压缩感知的重建算法结果远好于传统鬼成像重建算法。研究了后向散射对水下鬼成像的影响,通过理论和实验等分析手段指出在鬼成像中,后向散射光会叠加在物体信号上形成强烈的背景噪声,导致图像信噪比及对比度大大降低,严重时甚至会淹没信号,建立了水下鬼成像的正向模型;而后,根据后向散射光的保偏特性,提出利用两次正交偏振对后向散射光进行消除,建立了基于偏振的水下鬼成像模型,并给出了数学求解算法。根据水下偏振鬼成像原理,设计了水下偏振鬼成像实验方案,并搭...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 水下光学探测技术研究现状
        1.2.2 鬼成像技术研究现状
    1.3 本文研究工作
    1.4 本章小结
2 鬼成像原理
    2.1 鬼成像基本原理
    2.2 鬼成像重建算法
        2.2.1 传统鬼成像重建算法
        2.2.2 基于压缩感知的计算鬼成像重建算法
        2.2.3 仿真分析
    2.3 本章小结
3 基于偏振的鬼成像偏振算法研究
    3.1 后向散射对水下鬼成像的影响
        3.1.1 后向散射影响机制
        3.1.2 实验分析
        3.1.3 水下鬼成像数学模型
    3.2 基于偏振的水下鬼成像模型
    3.3 本章小结
4 水下偏振鬼成像实验方案
    4.1 实验原理
    4.2 整体实验方案
    4.3 实验硬件介绍
    4.4 本章小结
5 实验软件设计及实验结果分析
    5.1 软件总体设计
    5.2 软件整体流程
    5.3 软件总体控制界面
    5.4 水下偏振实验结果
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3848362