基于激光成像三维数据的目标重建

激光成像具有成像速度高、测距精度高、成本低、抗干扰能力强、可靠性好等优点,具有广阔的应用前景.比较了几种激光成像体制,重点研究了在距离选通成像体制下的数据获取、三维目标重建等内容,并提出了在距离选通成像模式下的运动补偿算法,修正了探测系统和目标相对运动时的测量误差.     

水下距离选通降质图像的增强

针对水下距离选通成像所得图像的噪声大、照度不均匀、对比度差的问题,提出一种二次图像增强方法.首先,对图像采用全局二维双平台直方图均衡化,实现目标、背景、边界信息分别增强的目标,解决直方图均衡化带来的背景噪声提升、灰度简并的孤立性问题;然后,在非迭代引导滤波的框架下用带有估计误差抑制的Retinex算法二次增强图像,实现抑制背景噪声,平衡图像亮度的功能.以图像信息熵、统计评价指标进行对比实验,实验结果表明,该方法信息熵评价指标提升15%,统计评价指标提升28%,噪声抑制指标提升12%,增强效果明显,满足应用要求.      

基于分布式压缩感知的自适应距离选通三维成像

基于距离选通成像时间切片间的相关性，提出分布式压缩感知三维成像方法，有效解决了三维成像庞大数据量与硬件存储性能的冲突.根据相关性构建基于联合稀疏模型的分布式压缩模型，辅助重构部分时间切片.设计一种自适应距离选通方法，根据设定阈值自适应调整选通时间，无需距离先验信息，增加了系统灵活性.结果表明:平均采样率为0.15时，该方法的成像质量比传统方法提高11.124dB，成像距离的平均误差降低6.240.分布式成像方法能够有效减少时间切片冗余信息的采集，为距离选通三维成像提供了一种新的思路.     

水下距离选通成像系统后向散射光的计算

为了实现在室内测试距离选通成像系统的分辨力，建立了后向散射光模型．分析并给出了典型的脉冲激光照明的水下距离选通成像系统的光学几何结构和相关参数．采用辐射传输理论建立了水下距离选通成像系统的后向散射光模型．编制了相应的计算机程序，根据典型系统参数计算并绘制了系统的重叠系数和后向散射光随时间的变化曲线．结果表明，到达探测器的后向散射通量随时间快速上升，达到最大值后又快速下降，5ns激光脉冲的后向散射辐射通量集中分布在20ns时间间隔内。