基于改进的Kolmogorov谱湍流模型的图像退化研究

大气湍流干扰空中目标的成像探测,使得观测到的目标图像是严重抖动和模糊的。文章研究了这些抖动和模糊效应,总结了湍流流场的统计特性和光在大气中的传输特性,具体分析了湍流效应退化图像的特征。采用包含了湍流内外尺度影响的波结构函数、折射率谱以及成像系统退化函数的新退化模型,相比Kolmogorov谱模型,该模型引入了更完整的先验约束条件,更接近大气湍流的物理特性。通过对计算结果进行分析,验证了退化模型的合理性,并对图像退化给出了定量的描述。对进一步进行湍流效应退化图像校正算法研究具有重要意义。结果表明采用了改进的Kolmogorov谱模型的图像的退化效果更加接近真实的退化情况。     

采用改进的退化模型恢复湍流降质图像

采用考虑湍流内外尺度影响的退化模型来恢复大气湍流降质图像,运用包含了湍流内外尺度影响的波结构函数、折射率谱以及薄透镜成像的退化函数导出了新的退化模型。相对由Kolmogorov谱推导出的模型,该模型引入了更完整的先验约束条件,更接近大气湍流的物理特性。针对飞机目标湍流退化图像,利用约束最小二乘滤波的方法对该退化模型进行了复原验证,模拟结果表明了该模型比较理想,恢复效果较好。     

基于大气调制传递函数的天气退化图像复原方法研究

描述了天气退化图像形成的原因,及其复原原理,并基于大气调制传递函数建立了图像退化的物理模型,阐述了大气调制传递函数及其两个分量湍流调制传递函数和气溶胶调制传递函数的预测方法,利用得到的大气调制传递函数的估计值,对天气退化图像进行复原,仿真结果表明了该方法能够有效地对天气退化图像进行复原.     

大气湍流对CO2激光雷达成像的影响

系统分析了大气湍流对激光雷达系统的影响，重点研究了湍流导致的目标表面闪烁，利用扩展Ｈｕｙｇｅｎｓ－Ｆｒｅｓｎｅｌ原理建立了大气传播模型，并利用计算机模拟了湍闪烁 成像失真，并提出了提高成像质量的方法。     

星载成像光谱仪对地遥感成像的信噪比分析

星载成像光谱仪的高精度反演计算需要正确的估算光谱通道获取信号的能力。针对星载光谱仪光谱通道能量弱,空间背景辐射及杂光强的特点,重新讨论了信噪比模型。新信噪比模型考虑了空间光环境对光谱仪信号通道的影响。针对某型号星载成像光谱仪,使用大气辐射传输软件MODTRAN的大气参数进行了各光谱信道的信噪比计算。同时,充分考虑了大气光环境的影响因素。仿真结果表明,相比于传统信噪比计算模型,实际星载光谱仪在短波光谱获取图像信息时存在更严重的退化现象,即信噪比严重降低。并且随者太阳高度角增加以及大气能见度距离下降,加剧了退化趋势。     

TV正则化的双迭代RL湍流退化图像复原算法

RL算法是湍流退化图像复原的一类重要算法,但在迭代过程中存在噪声放大或过度平滑问题.围绕湍流退化图像复原问题对RL（Richardson-Lucy）算法及其改进方法进行研究：建立了一种短曝光成像探测湍流退化模型,并给出该模型中随机相位屏的数值模拟方法;推导了RL算法的基本原理和计算公式;为更好地从湍流退化图像中恢复目标,提出了TV正则化双迭代RL图像复原算法.改进算法引入总体变分约束,并对目标图像和点扩展函数采用内外循环双重迭代,充分利用了目标图像和点扩展函数的内在联系.仿真实验表明,算法能有效地保持了图像的细节信息,复原效果明显优于传统RL算法.     

大气湍流引发图像畸变的校正研究

用CCD (电荷耦合器件)拍摄远距离目标时,大气湍流使得图像发生畸变,导致CCD无法有效的用于远距离目标的识别与监控。由此该文分析了大气湍流的原理及对图像的主要影响,提出了克服大气湍流影响的有效方法,实验证明,取得较好的效果。     

基于大气模型的天气退化图像复原方法及应用

介绍了一种简单的基于大气模型的天气退化图像复原方法．与以往的天气退化图像复原方法相比，该方法只需要一幅受天气影响的图像和少量的用户提供的额外信息，而不需要任何深度和天气信息，即可去除图像的天气影响．该方法通过深度启发法来获取场景点的深度信息，基于大气模型对天气退化图像进行复原，针对去除天气影响后图像亮度降低的问题，采用了直方图调整方法进行图像增强．在MATLAB平台上的仿真实验结果表明，该方法对天气退化图像复原的效果较好．     

基于序列图像的湍流退化图像复原方法研究

提出一种基于序列图像的湍流退化图像复原方法,该方法通过非刚性配准技术对湍流退化图像的变形进行校正,对校正后的图像再通过滤波的方法去除图像中残存的噪声,最终得到复原图像。实验表明,使用该方法对湍流退化图像进行复原能够得到较好的复原结果。     

Rytov近似法在闪烁效应中的应用与改进

利用Rytov近似法和湍流大气中高斯波束的传输理论,针对湍流大气中水平传输的主动探测激光,建立了其单程传输到达目标端接收平面的闪烁指数模型,对模型进行改进使其适用于强湍流的大气条件,并对数值仿真的结果进行实验验证。结果表明,改进后的模型更符合实际传输情况,传输距离、湍流强度等因素都会影响闪烁指数的变化,数值模拟与实验测量的结果在变化趋势上有较好的吻合。但由于系统本地噪声、探测器散粒噪声和背景噪声等随机因素的存在,使实测结果略大于数值模拟结果。