基于光学记忆效应的动态散射介质成像方法

发布时间：2022-08-09 12:39

　　在日常生活中,可见光是人们获取物体图像信息的常用载体,是感知环境的重要途经。当观测者与被观测物体之间不存在障碍物时,可以实现直接观测;当存在障碍物时,直接观测的目的便无法实现,例如对烟雾或云层另一侧物体的观测,对生物组织下器官的成像等。原因在于,光子在与这些介质相互作用后,原本的传输方向变得随机化,因而在出射时丢失了入射光场信息。为了解决这种现象带来的不便,很多穿透散射介质成像的方法应运而生。本文主要工作以单帧光学散斑关联成像方法为核心展开,该方法利用了随机散射介质的强散射特性、统计特性以及光学记忆效应,通过对探测器接收到的散斑场图像进行自相关计算并借助相位恢复算法,消除了成像过程中散射介质带来的不利影响,实现了对目标物体的快速高分辨率成像。相较于自适应光学技术、鬼成像技术、波前校正技术和时间反演技术等其他穿透散射介质成像方法,该方法同时具备了高时间分辨率、非侵入性、高鲁棒性、低成本等优点,因此具有更高的实用价值和更广泛的发展前景。基于对散斑关联成像理论模型的充分论证,我们对该方法进行了实验验证,并在滤波处理、相位恢复的过程中分别进行了不同方法的讨论与验证,以制定出可高效、完美重构的最... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及章节安排
第二章 散斑相关成像理论基础
    2.1 光的散射
    2.2 散斑及其相关特性
        2.2.1 散斑的成因
        2.2.2 散斑统计特性
    2.3 光学记忆效应
    2.4 本章小结
第三章 单帧静态散斑自相关成像技术
    3.1 基于光学记忆效应的单帧静态散斑成像原理
        3.1.1 成像理论模型
        3.1.2 相位恢复算法
    3.2 基于光学记忆效应的单帧静态散斑成像实验系统
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 关于部分实验参数的讨论
    3.3 基于光学记忆效应的单帧静态散斑成像实验结果
        3.3.1 不同滤波处理下的实验结果
        3.3.2 不同相位恢复算法下的实验结果
    3.4 本章小结
第四章 运动物体和运动介质情况下的成像
    4.1 基于散斑相关方法对运动物体的成像
        4.1.1 散斑差值自相关
        4.1.2 实验装置及结果
    4.2 基于散斑相关方法对运动介质下的物体成像
        4.2.1 基于GAMP算法的优化BM3D-prGAMP算法
        4.2.2 不同动态介质下目标成像实验及结果分析
        4.2.3 运动毛玻璃下目标成像实验及结果分析
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3672573