编码曝光推帧成像技术研究

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1、＝１０２８５．学校代码＇■心ｉ：学号：２０１３４２３９０２２襄肾＇、考．亂輪ｔＳＯＯＣＨＯＷ＇古ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ．编码曝光推巾贞成像技术研究，．ＣｏｄｅｄＥｘｐｏｓｕｒｅ研究生姓名毛保奇指导教师姓名沈为民专业名称光学工程研究方向光学设计与计算成像所在院部物理与光电？能源学部论文提交日期２０１６年５月．ＶＢＭＢＷａＵＭＭＳＨｉ—ｔｆ—ＷＢＨＭＵＨ苏州大学学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立

2、进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的付料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：日期：２〇ＩＬｓ，苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国巧科院文献信

3、息情报中也、中国料学技术信息研究所（含万方数据电子出版化）、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文挡，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保据存和汇编学位论文，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数库进行检索。涉密论文〇本学位论文属在年＿＿月解密后适用本规定。非＾涉密论文曰论文作者签名：日期：导师签名：日期：编码曝光推帧成像技术研究中文摘要光学遥感成像技术广泛应用于军事侦查、资源勘查、灾情监测等领域。目前光学遥感主要采用线阵探测器，以推扫方式成

4、像，工作效率低，控制系统复杂，设备体积庞大。随着新型大面阵CCD和CMOS芯片问世，遥感逐渐向轻小型、高分辨率的面阵成像系统发展。本文研究面阵空间遥感成像理论和方法，提出基于编码曝光技术的面阵推帧成像方案。首先，阐述本课题的选题依据和研究意义，介绍国内外在面阵遥感成像方面的研究和应用状况，简述本文内容安排。然后，说明“推帧”的概念，分析成像系统在空间分辨率、曝光时间、信噪比及调制传递函数之间存在的制约关系。针对推帧时的前向像移问题，讨论现有像移补偿方法。随后，分析光机补偿式面阵成像方法和面阵时间延迟积分（TDI）成像方法，指出光机

5、补偿式方法需要高精度机械部件，系统控制机构复杂；面阵时间延迟积分法则需实时探测平台速高比，需要设计特殊的时序驱动电路。为避免上述方法的不足，本文提出基于编码曝光技术的面阵遥感成像方法。通过介绍编码曝光原理，重点研究编码曝光在推帧遥感中的应用，提出长度可定、积分时间可控的编码曝光码字优选算法，建立控制曝光的码字查找表和成像链路。仿真实验和光学试验验证了利用编码曝光技术获取面阵推帧图像的可行性，采用PSNR、SSIM等算法评价仿真遥感图像质量。引入图像质量方程（GIQE），根据所模拟地面分辨率3米的遥感系统，计算该成像模型对应的美国国

6、家图像解译度等级标准（NIIRS）。最后，总结论文工作，指出存在的问题和不足，展望今后面阵推帧遥感成像技术的发展前景。关键词：编码曝光；推帧；像移补偿；面阵；作者：毛保奇指导老师：沈为民IPushframeImagingTechnologyBasedonCodedExposureAbstractOpticalremotesensingisanimportanttechnology,whichiswidelyusedinmilitaryreconnaissance,resourceexploration,disastermonito

7、ring,etc.Atthepresenttime,thespaceremotesensingtechniquesmainlyadoptlineararraydetector,imaginginpushsweepingway.Thisimagingmethodneedscomplexcontrolsystemandhaslowefficiency.AsthenewlargeareaarrayCCDandCMOSchipcomeintobeing,spaceremotesensinggraduallyturnsintosmall,h

8、ighresolutionarrayimagingsystem.Inthispaper,thearrayimagingremotesensingmethodbasedoncodedexposuretechnologyisstudied.Firstl