没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
温馨提示
激光反射断层成像是一种新型的远距离高分辨率成像手段。反射回波可以近似视作发射脉冲和目标反射系数投影分布的加噪卷积, 因此发射脉冲的展宽将显著影响重建图像的分辨率。现有的滤波反投影方法不能有效解决这个问题, 而脉冲压缩和解卷积可以从回波中还原目标反射率分布投影, 进而提高重建图像质量。基于多角度测量的相似性, 提出了一种多帧迭代盲解卷积逼近方法, 对一维回波信号进行解卷积, 并在实际激光雷达上进行了实验, 重建结果表明, 此算法能显著提高成像的分辨率和细节, 并能对发射脉冲给出参考。
资源推荐
资源详情
资源评论
第
卷
第
期
光
学
学
报
年
月
多帧迭代盲解卷积在激光反射断层成像的应用
林
放
,
,
王 金 诚
,
,
张
华
,
,
雷 武 虎
,
,
胡 以 华
,
电子工程学院脉冲功率激光国家重点实验室
安徽 合肥
电子工程学院电子制约技术安徽省重点实验室
安徽 合肥
摘要
激光反射断层成像是一种新型的远距离高分 辨率 成像 手 段
反 射回 波可 以 近似 视作 发 射脉 冲和 目 标反 射
系数投影分布的加噪卷积
因此发射脉冲的展宽将显著影响重建图像的分辨率
现有 的滤 波反投 影方 法不能 有效
解决这个问题
而脉冲压缩和解卷积可以从回波中 还原 目标 反 射率 分布 投 影
进 而提 高重 建 图像 质量
基 于多 角
度测量的相似性
提出了一种多帧迭代盲解卷积逼近方法
对一维回波信号进行解 卷积
并在 实际 激光雷 达上 进行
了实验
重建结果表明
此算法能显著提高成像的分辨率和细节
并能对发射脉冲给出参考
关键词
成像系统
反射断层
盲解卷积
脉冲压缩
成像分辨率
中图分类号
文献标识码
doi
:
/
收稿日期
收到修改稿日期
基金项目
国家自然科学基金
作者简介
林
放
男
硕士研究生
主要从事激光断层成像方面的研究
导师简介
胡以华
男
博士
教授
博士生导师
主要从事光电信息处理方面的研究
通信联系人
A
pp
licationofMultiGFrameIterativeBlindDeconvolution Method
inLaserReflectiveTomo
g
ra
p
h
y
Ima
g
in
g
StateKe
y
Laborator
y
o
f
PulsedPowerLaserTechnolo
gy
ElectronicEn
g
ineerin
g
Institute
He
f
ei
Anhui
China
AnhuiProvinceKe
y
Laborator
y
o
f
ElectronicRestriction
ElectronicEn
g
ineerin
g
Institute
He
f
ei
Anhui
China
Abstract
Ke
y
words
OCIScodes
引
言
激光反射断层成像
是近年发 展起来的一 种新型激光成 像 方式
传统光学 镜 头由于存 在 衍射极
限
不适用于远距离目标成像
而激光成像雷达则能克服分辨率的困难
实现远距离的高分辨率成像
而且受
外界环境 影 响 较 小
按 成 像 体 制 划 分
目 前 此 类 激 光 成 像 技 术 主 要 包 括 合 成 孔 径 成 像 激 光 雷 达
光
学
学
报
和
雷达
后者的优势在于实现简单
且分辨率与成像距离无关
因此特别适合高空及太空搭
载
对远距离暗目标进行全天候成像
年
麻省理工学院林肯实验室的
等
率先把计算机断层
成像
引入激光反射层析
并进行了实验验证
美国空军实验室的
等
进一步研究了
的
理论和应用
并从地基雷达系统得到了在轨卫星的重建图像
国内研究者也提出了特 征点跟踪
二维成像
有限角度成像等算法
并进行了实验研究
用仪器观测物理现象时得到的结果不仅反映了物理现象本身
还反映了仪器和观测手段等因素的特性
这种特性会使观测结果降质
在数学上用卷积表示
从观测结果逆推出原本不失真的 物理量称为 解卷积
如
果仪器特性未知则称为盲解卷积
在图像重建中
目标对脉冲波形的调制是一种典型的卷积过程
会造成重
建的目标图像分辨率降低
图像细节模糊不清
一种直接的方法就是利用解卷积过程
而
的特点就是
多个角度多次测量
每个角度上目标的反射率分布存在很大区别
但发射脉冲基本一致
利用这一特点
多帧
迭代盲解卷积可以得到精确预测的发射脉冲波形和目标反射率分布
另外
此种方法还可以压缩脉冲宽度
在其他信号处理领域已经证明了基于维纳滤波的解卷积方法能有效满足实验需求
基于上述背景
本文提出
了多帧迭代盲解卷积方法
基本原理
与
相同
的基本重建算法是滤 波反投影
法
其数学原 理 是傅里叶 切 片定理
如图
所
示
目标在角度
ϕ
的投影定义为
p
r
ϕ
=
L
r
ϕ
f
x
y
s
式中积分路径
L
r
ϕ
是垂直于光照方向的直线
方程是
r
=
x
ϕ
+
y
ϕ
f
x
y
是目标的反射系数
图
示意图
把不同的投影按角度反涂并叠加称为直接反投影
但这种方法会产生伪 影
影响图像分 辨率
因此通常
使用滤波反投影算法
重建的目标反射系数图像表示为
g
x
y
=
m
i
=
F
-
|
ω
|
F
p
r
ϕ
{ }
ϕ
式中
F
和
F
分别代表一维快速傅里叶变 换
和快速傅里 叶逆变换
算符
ω
是由直角 坐 标
系转到极坐标系产生的雅可比因子
实际上起到了斜坡滤波器的效果
考虑到理想的斜坡滤波器并不存在
因此改进的滤波器如
滤波器
窗函数等也得以使用
收集到回波之后
由于 目标
本身和实验系统存在随机抖动误差
因此需要对回波投影进行配准
常用的配准方法有 参考屏法
特征点跟
踪法
相位恢复法
等
当采样周期小于激光脉宽时
不考虑系统及环境影响
可以认为回波是发射脉冲和目标反射系数投影分
布的卷积
表示为
w
r
ϕ
=
p
r
ϕ
g
+
ξ
r
ϕ
=
-
p
s
ϕ
g
r
-
s
s
+
ξ
r
ϕ
剩余7页未读,继续阅读
资源评论
weixin_38690739
- 粉丝: 10
- 资源: 970
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- 基于java的三国之家网站设计与实现.docx
- 基于java的图书管理系统V2设计与实现.docx
- 基于java的宿舍管理系统设计与实现.docx
- 基于java的停车场管理系统设计与实现.docx
- 基于java的图书管理系统V3设计与实现.docx
- 基于java的乡村养老服务管理系统设计与实现.docx
- 基于java的图书管理系统设计与实现.docx
- 基于java的项目申报系统设计与实现.docx
- 基于java的校车调度管理系统设计与实现.docx
- 基于java的校园便利平台设计与实现.docx
- 基于java的校园闲置物品交易系统设计与实现.docx
- 基于java的校园一卡通设计与实现.docx
- 基于java的协同过滤电影推荐系统设计与实现.docx
- 基于java的学院个人信息管理系统设计与实现.docx
- 基于java的医院病历管理系统设计与实现.docx
- 基于java的智慧养老中心管理系统设计与实现.docx
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功