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目标图像的光学相关识别与运动模糊图像恢复

陈前荣  
【摘要】:以机载激光武器的目标识别、跟踪、瞄准为应用背景,对光学相关目标识别、运动模糊图像恢复、小波去噪的相关技术进行了基础研究。 光学相关目标识别部分,独立设计并完成了用倾斜会聚光作为参考光的匹配滤波实验,提出了新的用迭代法合成旋转不变综合鉴别函数方法。分析了薄膜晶体管液晶显示器TFT-LCD的像素结构衍射和调制模式,进行了光电混合联合变换实验,并给出了实验结果。主要工作有: ①通过较多的文献资料,了解光学相关识别的发展过程、成就及其在实际应用中存在的困难。并通过公开或非公开的渠道,尽可能多地收集美军关于光学相关器的发展、应用情报,加以分析整理。文献资料研究表明,光学相关识别系统集成化、小型化,可以降低系统功耗,减小体积,具有抗震、防尘、遮光的优点,集成化、小型化是光学相关器走向军事应用的必然要求。VLC和JTC等光学相关器不具有旋转不变性和比例不变性。为了使光学相关识别系统具有鲁棒性,常用的解决方法有梅林变换、圆谐展开、综合鉴别函数、MACH算法、神经网络方法等。 ②独立设计并完成了用倾斜会聚光作为参考光的匹配滤波实验,这一新的光学相关识别系统与VLC等4f系统相比,减少了一个Fourier透镜,输入输出平面间光路长度只有2f+p,比VLC等4f系统要短许多,结构更为紧凑简洁,有利于系统集成和小型化。对坦克模型、星形合作目标等目标进行识别实验,输出的相关峰强而尖锐,相关峰与零频项及卷积项完全分离,具有很高的信噪比。这一新的光学相关识别系统鉴别能力强,并同VLC系统一样具有平移不变性。文中给出了详细的理论解释。 实验中所用的星形合作目标作为光学相关识别系统的识别对象,兼具平移、旋转、比例不变性,在导航、盲降等特殊场合具有很好的应用前景。 ③提出了新的用迭代法合成旋转不变综合鉴别函数SDF方法,该新方法合成的SDF,在二值化修正功率谱联合变换识别系统的应用中,具有较高的鉴别率和良好的旋转不变性。 ④分析了TFT-LCD的像素结构衍射和调制模式,并给出了实验结果,同时进行光电混合联合变换实验。 TFT-LCD像素之间导电沟道上不透明的金属掩膜的周期性分布形成矩形光栅,引起衍射。在谱平面,各衍射级的谱的相对分布是相同的;相邻衍射级间傅里叶谱的部分重


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