遥感成像系统空域与频域信息传递性能研究

发布时间：2017-09-13 00:49

  本文关键词：遥感成像系统空域与频域信息传递性能研究

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【摘要】：在传统的遥感成像系统的设计和研究过程中,经常采用点列图、像差、PSF等评价方法,这些方法只能评价光学系统的成像质量,但是不能对成像的整个链路进行评价,局限性较大。为了找出卫星对地成像图像品质下降的原因和提高遥感系统的分辨率,需要从新的角度去考虑问题。采用信息理论,可以从全链路角度分析优化遥感系统设计。从信息理论的角度来看,遥感系统是由各个子系统组成,每个子系统都有对应的信道,遥感成像系统相当于二维图像信号传递的信道,信息在信道中发生衰减,造成图像质量退化。本文利用信息论的相关原理,对遥感成像系统信息传递过程进行建模,从空域和频域两个角度研究遥感成像系统空域和频域信息传递能力。首先,本文将物、像的空域数据进行一维化处理,利用光学系统的点扩散函数写成光学系统的二维空域信道矩阵。同时确立信息传递指标,用互信息量描述光学系统成像和目标场景的相似程度,用信道容量评价光学系统信息传递能力,利用信道矩阵计算光学系统信息传递参数。其次,利用信息论的相关原理,对遥感链路中姿态稳定度、卫星平台振动和CCD采样系统的信息传递过程进行了建模、计算和分析。在此基础上将各个子系统串联组成级联信道,分析遥感成像系统全链路信息传递规律。最后对傅里叶分析方法进行改进,通过公式推导得出了光学系统的频域信道矩阵,并对成像系统频域信息传递参数进行数值计算,从频域的角度分析遥感光学系统信息传递规律。本文的结论将为遥感光学系统的设计、分析和图像恢复技术提供参考。
【关键词】：光学信息论 遥感成像系统 遥感全链路 空域信道矩阵 频域信道矩阵
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-10
• 1.2 光学信息论研究现状10-12
• 1.2.1 国外光学信息论研究现状10-11
• 1.2.2 国内光学信息论研究现状11-12
• 1.2.3 发展动态分析12
• 1.3 论文的主要研究内容12-14
• 第2章 光学系统的空域信息传递理论与性能研究14-33
• 2.1 光学信息论基本参数14-19
• 2.1.1 信息熵14-15
• 2.1.2 平均互信息量15-18
• 2.1.3 信道容量18-19
• 2.2 物、像的空域信息模型19-21
• 2.3 光学系统的空域信息模型21-25
• 2.4 光学系统信道容量的计算方法25-29
• 2.5 光学系统空域信息传递能力分析29-32
• 2.6 本章小结32-33
• 第3章 遥感链路信息传递能力分析33-50
• 3.1 CC D空域信息模型及信息传递规律分析33-36
• 3.2 光学系统与CC D的空域级联信息传递匹配分析36-38
• 3.2.1 级联信道36-37
• 3.2.2 光学系统和CC D级联信道信息传递参数计算37-38
• 3.3 卫星姿态稳定度信息模型及信息传递规律分析38-42
• 3.3.1 姿态稳定度信息模型38-39
• 3.3.2 姿态稳定度信息传递规律分析39-42
• 3.4 卫星振动对成像系统信息传递参数影响分析42-47
• 3.4.1 卫星振动的分类42-43
• 3.4.2 低频振动信息传递规律分析43-45
• 3.4.3 高频振动信息传递规律分析45-47
• 3.5 全链路信息传递规律分析47-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第4章 成像系统的频域信息传递规律分析50-62
• 4.1 频域成像理论基础50-52
• 4.2 频域信道矩阵52-56
• 4.2.1 光学系统成像积分方程的本征理论52-56
• 4.2.2 频域信道矩阵的构建56
• 4.3 光学系统信道容量计算56-57
• 4.4 典型物经光学信道的频域信息传递规律57-60
• 4.5 CC D截止频率对信道容量的影响60-61
• 4.6 空域与频域研究方法比较分析61
• 4.7 本章小结61-62
• 结论62-64
• 参考文献64-69
• 攻读学位期间发表的学术论文69-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 史光辉;像移对卫星摄影成像质量的影响[J];光学精密工程;1997年04期

2 杨作廷;阮萍;翟波;;基于图像熵的高动态范围场景的自动曝光算法[J];光子学报;2013年06期

3 赵福才;胡以华;陶小红;张立;;基于信息理论的成像系统干扰效果评估[J];激光与红外;2008年04期

4 蔡长年;;三十年来的信息论[J];通信学报;1980年01期

5 王宁,宋菲君;有限维光学信道模型和成象质量评价[J];物理;1989年03期

6 时红伟,陈世平;一种基于现代通信理论的图像质量评价技术[J];中国空间科学技术;2005年01期

7 ;光学系统、成像与分析[J];中国光学与应用光学文摘;2001年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 赵多光;卫星挠性帆板振动的主动控制[D];哈尔滨工业大学;2009年

2 王少游;地球静止轨道区域凝视光学系统成像性能分析[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 张哲;遥感图像信息容量的模型构建与差异性研究[D];西北大学;2012年

4 芮涛;大口径长焦距扫描成像光学系统像质研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

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本文编号：840527