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。     

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。     

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。     

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.     

湍流大气中的光波闪烁研究

根据湍流大气弱起伏区中的经典Rytov解,利用修正的湍流谱,将光波的强度起伏看成是由小尺度湍流起伏乘以大尺度湍流起伏的调制所决定的,在非零内尺度湍流模型下,得到了平面波和球面波入射时从弱湍流区到强湍流区闪烁指数随Rytov方差的变化规律。最后讨论了零内尺度模型下归一化强度协方差函数随湍流强度的变化情况。     

大气湍流效应对激光传输影响的仿真研究

针对大气湍流效应对半导体激光光束远场光束质量的影响进行仿真研究。首先理论分析泽尼克多项式产生的相位屏及指数高斯光束通过湍流大气传输后的光斑畸变情况;然后利用Matlab软件对相位屏及单束、多束半导体激光光束通过相位屏后的光斑光强分布进行仿真,并采用不均匀度指标对远场光束质量进行评价;最后指出多光束并合方法是抑制大气湍流效应影响的有效方法,对构建激光主动照明成像系统具有指导意义。     

大气相干长度测量实验与分析

大气相干长度是对大气湍流介质进行定量描述的重要参量之一。介绍光强闪烁法和到达角起伏方差法反演大气相干长度两种不同测量方法。在相距893m的水平路径上进行激光大气传输实验,每隔10分钟对数据进行采样,计算出光强闪烁指数和到达角起伏方差。在弱湍流情况下,利用光强闪烁指数和达到角起伏方差反演大气相干长度。实验结果表明两种测量方法存在一定差异,但总体趋势保持一致,但秋季与夏季的趋势不一致,并对两种测量方式产生误差的原因进行了分析。     

大气光传播研究中的湍流谱与间歇性

指出湍流大气中光传播理论分析与数值模拟方法存在的问题,简要分析了湍流谱的适用性与局限性,考察了湍流特征尺度在光传播问题中的作用,构造了与实验结果相符的湍流温度场的间歇性模型,为分析湍流间歇性对光传播的影响奠定了基础     

激光大气传输相干长度实验研究

通过激光水平大气传输实验,对接收的光强闪烁和光斑尺度特征进行记录。在强湍流条件下,利用光强闪烁计算出大气折射率结构常数Cn2,并以此反演大气相干长度r0,从而计算出光斑尺度;通过与实际测量得到的等效光斑尺度进行对比分析发现：二者存在一定偏差,在rn小于O．055m的条件下相差大约200μm2,但是其量级和时间变化趋势上基本一致,分析了误差产生的原因。     

Influences of Atmospheric Turbulence on Image Resolution of Airborne and Space-Borne Optical Remote Sensing System

The atmospheric turbulence has influence on theoptical remote sensing systemas well as onthe astro-nomical observation.In1966,Fried considered thatatmospheric turbulence placed an upper li mit on thei mage quality of ground objects obtainedfromhigh al-titudesinthe air or in space[1],the ground resolutionli mitδcaused by atmospheric turbulence can be gotby[2]δ=π-1/2zλ/r0,(1)whereλisthe wavelength;zisthe altitude of opticalremote sensing system;r0is the coherence length.Applying Eq.(1),Fri…     

直线滚动导轨磨损退化对导轨参数的影响

为了研究直线滚动导轨磨损退化对导轨各参数的影响,考虑了每个滚珠的受力、变形和初始预紧力,推导和计算了与磨损退化有关的刚度退化模型、预紧力退化模型、接触角变化模型、摩擦力和摩擦因数模型、最大蠕滑率和临界载荷模型.直线滚动导轨滚珠与滚道的磨损伴随着直线导轨的刚度和预紧力产生退化.同时,上排和下排的滚珠接触角、临界载荷、摩擦因数、摩擦力、最大蠕滑率等参数也发生变化.以上参数对滚动导轨的性能具有重要意义,但这些参数很难直接通过试验测量得到.以国产某型号滚珠直线导轨为研究对象,对所建立的各模型进行仿真分析.结果表明:直线滚动导轨磨损退化对导轨各参数均有不同程度的影响,通过测量直线滚动导轨轨道的磨损可以有效预测导轨各参数的变化规律.     

用于大气激光通信的数字图像水印研究

通过分析大气衰减和大气湍流,可认为大气信道模型是高斯噪声信道,提出了结合多小波SPIHT和低密度奇偶校验码(LDPC)的数字图像水印算法作为联合信源信道编码用于大气激光通信.该算法利用了多小波SPIHT算法的信源编码高效性、鲁棒性和LDPC码的低误码性能,根据信源编码后数据在重建时的重要程度,进行不同等纠错保护的信道编码.仿真结果表明,在加性高斯白噪声(AWGN)信道中采用PPM调制方式,信噪比为14dB时,经过大气激光信道恢复出的水印归一化相关系数为0.863,纠正突发错误和随机错误的能力均很强,适用于大气激光通信的恶劣环境和保密通信.     

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．