基于EMCCD的激光主动成像参数分析

摘要：分析了EMCCD成像噪声,建立了EMCCD成像信噪比模型,并推导出基于EMCCD的激光主动成像信噪比模型,最后,仿真大气水平传输、大气斜程传输和空间传输情况下,基于EMCCD的激光主动成像的探测距离和激光功率与成像信噪比之间的关系。     

激光主动成像系统探测距离方程的研究

为了计算激光主动成像系统的探测距离,借助于激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,推导了激光主动成像系统的探测距离方程.根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器、ICCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,估计了激光主动成像系统的最大探测距离.利用工作波长为0.532μm的固体激光器,Basler 201b相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并对系统最大距离方程进行了仿真与验证.     

提高雾天激光主动成像图像质量的研究

在雾天,激光主动成像系统所得图像的质量明显下降。针对所得红外图像噪声大、对比度低的特点,提出一种结合暗通道先验（Dark Channel Prior,DCP）与双边滤波（Bilateral Filter,BF）的图像处理算法。采用暗通道先验对图像进行去雾,对去雾后的图像采用双边滤波方法做进一步去噪处理,从而达到提高对比度降低噪声的目的。对不同算法处理后图像的主客观评价表明,提出的算法处理后的图像有更好的视觉效果,标准差有一倍多的提高,信息熵和信息容量有20%左右的提高。     

激光主动成像系统探测距离的计算与仿真

为了准确计算主动成像系统的工作距离,利用激光照明模型,根据成像过程中影响系统成像质量的因素,建立了激光主动成像系统的信噪比模型。根据相机发现识别目标所需要的信噪比阈值,脉冲激光器I、CCD接收器的性能指标,大气消光系数等参数,推导出激光主动成像系统的工作距离公式。利用工作波长为0.532μm的脉冲Nd∶YAG激光器,CCD相机,以及基于CPLD技术设计的距离选通同步控制板,进行了主动成像实验,并且完成了系统探测距离的计算与仿真。     

运动目标激光主动成像系统MTF建模仿真

根据激光主动成像系统的成像原理和线性系统理论,在光电成像系统通用MTF模型的基础上,考虑了大气湍流和运动对系统成像性能的影响,建立了针对运动目标的激光主动成像系统MTF模型,并利用Matlab进行了仿真研究。结合具体的仿真结果,分析了限制系统MTF的主要因素以及目标运动的影响,为后续进行系统性能的评估和优化奠定了理论基础。     

基于CSF的图像质量评价方法研究

文章中频带结构相似度的权值采用相关系数和频带敏感度的乘积.在LIVE图像库上的实验结果显示,评价全部图像时文章评价模型的各项标准均优于传统的评价模型,其客观评价结果与主观评价结果具有更好的一致性.     

数字电视图像质量的主观评价和信噪比的测量

本文介绍了数字电视图像质量的主观评价和信噪比的测量。     

激光主动成像技术研究

介绍了激光主动成像技术的原理、特点和性能指标,通过理论计算和实验,研究了激光主动成像的距离和识别能力,并对其分辨率、激光发散角、焦距视场等参数进行了定量的分析.根据理论研究和实验验证推算的结果,证明了分析的正确性.要提高成像距离,减小发散角比增大激光功率的作用要更明显,在发散角小于4 mrad时可以实现对10 km的2 m目标进行成像识别.     

纳秒激光主动成像侦察系统研究

通过对激光主动成像侦察的原理进行介绍和对实战要求进行分析,设计了纳秒激光主动成像侦察系统并成功进行了系统功能模拟实验.实验结果表明,该系统可以利用波长为1.06 μm的纳秒激光实现主动成像,能够达到隐蔽侦察战场的目的.该系统的研究对于战场主动侦察和目标跟踪、瞄准都有十分重要的意义.     

激光辅助照明主动近红外成像系统

研制了一种激光辅助照明主动近红外成像组件。该组件使用半导体激光光纤耦合器件作为夜视光源,通过其在暗场自然环境下的成像验证了光源补光性能和选用的CCD芯片对特定波段光源具有较高的响应度。该组件可实现全天候成像,不受外界照度的制约,可广泛应用于科研、监控等领域。     

基于Choquet模糊积分的激光主动成像性能综合评价

图像质量评价是研究激光主动成像探测系统成像性能的重要内容,本文从图像的噪声、灰度和纹理等方面对距离选通激光主动成像目标图像进行了量化评价。并且运用Choquet模糊积分将单因素评价参数计算值与专家打分确定的权重系数结合起来,构建了激光主动探测系统成像性能的综合评价模型,并编程实现了评价软件。     

激光主动成像图像噪声抑制方法

针对激光主动成像图像特点及实际应用需要,提出了一种基于同态滤波与双数复值小波变换级联的图像降噪算法。首先通过同态滤波将乘性散斑噪声变换为加性噪声;然后用基于改进Q-shift滤波器的双树复值小波对含噪图像进行分解,通过Bayes自适应阈值法修正小波系数;最后再进行相应的逆变换得到去噪图像。该算法具有近似平移不变性、多方向选择性及精确重构性,采用信噪比（SNR）、峰值信噪比（PSNR）和运行时间作为算法去噪性能的评价标准进行实验。实验结果表明该算法能够有效抑制图像中的散斑噪声,计算效率高,且很好地保护了图像细节。     

半导体激光主动成像雷达扫描成像实验

对激光主动成像雷达做了一些初步的理论与实验研究,建立了一个半导体激光扫描成像演示系统,利用雷达距离方程计算了系统的最大作用距离,并在实验室做了成像实验.在实验室内获得了10帧/s、每帧32行的轮廓像,且成像质量较高.     

距离选通技术在运动目标激光主动成像中应用

激光主动成像系统已被广泛应用,但是大多系统都是针对静止目标,在实际应用中对运动目标成像时受到限制。文中首先阐述了针对静止目标的激光主动系统,然后分析了运动目标成像时与静止目标的不同,分析了相对运动和固定焦距的光学系统的离焦效应,构建了3种运动目标激光主动成像体制,最后,在对静止目标成像的基础上,采用红外热像仪在大视场内跟踪目标,测距机实时测量距离信息的方式,建立了基于距离选通的运动目标激光主动成像系统。实验获得了距离500 m,运动速度为5 m/s气球运动目标的图像,突破了合作目标及多点定位的限制,为进一步跟踪快速运动目标提供了借鉴,同时也对运动目标激光三维图像的获取与处理研究提供了基础。     

斩波器调制照明光源的距离选通主动成像系统

研制了一种适用于大功率连续激光的高速斩波器 ,并用其配合连续半导体激光实现了距离选通的主动成像 ,消除了大气后向散射对成像对比度的不利影响。从理论和实验角度研究了调制脉冲特性、调制器承受激光辐照能力及门控触发电平的同步性。给出了实验系统结构示意图 ,实验结果表明该系统能有效消除后向散射光柱。最后分析了系统的利弊     

一种级联的激光主动成像图像融合降噪算法

针对激光主动成像图像混合噪声的特点,提出了一种投票中值滤波和整数提升小波级联的融合降噪算法。首先对激光图像进行噪声像素点检测,区分噪声点与非噪声点;而后采用投票中值滤波对噪声点进行处理,抑制脉冲噪声;然后采用整数提升小波变换对图像进行Bayes自适应阈值去噪,抑制散斑噪声;最后通过逆变换得到去噪图像。通过实验比对结果表明,该方法在具有良好的去噪、边缘保持性能的同时,还具有较为理想的实时性。     

基于多尺度边缘结构相似性的图像质量评价

基于结构相似度(SSIM)的图像质量评价方法是从视觉区域提取图像的结构性信息,但在评价模糊较严重的图像时存在其局限性,因此本文将图像边缘和SSIM相结合,提出了基于多尺度边缘结构相似度(MESS)的图像质量评价方法。实验结果表明,由于MESS考虑了边缘信息对于人眼感知结构信息的重要性,评价结果比SSIM更加符合人眼视觉感知特性。