一、激光全息三维图像信息处理和传输（论文文献综述）
左超,陈钱[1]（2022）在《计算光学成像：何来，何处，何去，何从？》文中进行了进一步梳理计算光学成像是一种通过联合优化光学系统和信号处理以实现特定成像功能与特性的新兴研究领域。它并不是光学成像和数字图像处理的简单补充，而是前端（物理域）的光学调控与后端（数字域）信息处理的有机结合，通过对照明、成像系统进行光学编码与数学建模，以计算重构的方式获取图像与信息。这种新型的成像方式将有望突破传统光学成像技术对光学系统以及探测器制造工艺、工作条件、功耗成本等因素的限制，使其在功能（相位、光谱、偏振、光场、相干度、折射率、三维形貌、景深延拓，模糊复原，数字重聚焦，改变观测视角）、性能（空间分辨、时间分辨、光谱分辨、信息维度与探测灵敏度）、可靠性、可维护性等方面获得显着提高。现阶段，计算光学成像已发展为一门集几何光学、信息光学、计算光学、现代信号处理等理论于一体的新兴交叉技术研究领域，成为光学成像领域的国际研究重点和热点，代表了先进光学成像技术的未来发展方向。国内外众多高校与科研院所投身其中，使该领域全面进入了“百花齐放，百家争鸣”的繁荣发展局面。作为本期《红外与激光工程》——南京理工大学专刊“计算光学成像技术”专栏的首篇论文，本文概括性地综述了计算光学成像领域的历史沿革、发展现状、并展望其未来发展方向与所依赖的核心赋能技术，以求抛砖引玉。
张润南,蔡泽伟,孙佳嵩,卢林芃,管海涛,胡岩,王博文,周宁,陈钱,左超[2]（2021）在《光场相干测量及其在计算成像中的应用》文中认为光场的相干性是定量衡量其产生显着的干涉现象所具备的重要物理属性。尽管高时空相干性的激光已成为传统干涉计量与全息成像等领域不可或缺的重要工具,但在众多新兴的计算成像领域（如计算摄像、计算显微成像）,降低光源的相干性,即部分相干光源在获得高信噪比、高分辨率的图像信息方面具有独特优越性。因此,部分相干光场的"表征"与"重建"两方面问题的重要性日益凸显,亟需引入光场相干性理论及相干测量技术来回答计算成像中"光应该是什么"和"光实际是什么"的两大关键问题。在此背景下,系统地综述了光场相干性理论及相干测量技术,从经典的关联函数理论与相空间光学理论出发,阐述了对应的干涉相干测量法与非干涉相干恢复法的基本原理与典型光路结构;介绍了由相干测量所衍生出的若干计算成像新体制及其典型应用,如光场成像、非干涉相位复原、非相干全息术、非相干合成孔径、非相干断层成像等;论述了相干测量技术现阶段所面临的问题与挑战,并展望了其未来的发展趋势。
王培人[3]（2021）在《桌面式光场显示关键技术研究》文中提出信息时代,新型显示技术不断创新和完善。近年来,得益于计算机技术和三维显示技术的快速发展,海量的三维数据可以轻易获取,但是此前的三维显示技术由于存在各种缺陷还无法满足人们的预期需求。桌面式光场显示技术是最具潜力和应用前景的下一代三维显示技术,能够以桌面展示的方式用光场显示技术对空间的三维场景及其动态信息进行真三维的重建,可以提高人们判断和处理信息的能力。然而,目前的桌面式三维光场显示系统还存在视点密度低、视角小、景深受限等问题,限制了其在各个领域的应用和发展。因此,本文针对上述问题展开研究,以实现高质量的桌面式三维光场显示效果。本文的研究内容和创新点如下:（1）水平视差桌面式光场显示实现高视点密度和低串扰的方法研究要点1:传统桌面式立体显示技术由于缺乏单眼的调节刺激,双目会聚距离与单眼调节距离不一致,进而导致辐辏-调节矛盾的冲突。针对这一问题,设计了垂直方向扩散的全息功能屏和基于窄柱透镜阵列实现像素水平调制的桌面式三维光场显示系统,提出了多子单元联合编码算法,可以实现空间中超密集视点的肩并肩插值排布。仿真和实验结果表明所提方法可实现1 mm-1的超密集视点排布,同时可以为单眼提供4个视点来满足调节刺激,进而消除辐辏-调节矛盾的冲突,最终实现具有自然深度线索的清晰三维图像。研究要点2:液晶面板相邻像素发出的光线由于传统散射背光会导致视点间的严重串扰。针对这一问题,设计了垂直校准的可编程定向背光对散射光线进行有效抑制,并配合人眼跟踪设备以时分复用的方式为观察者提供平滑的运动视差,最终实现视点间的低串扰。实验中,在±20°的视场角范围内利用352个视点实现串扰度低于6%的高质量三维图像。（2）全视差桌面式光场显示实现大视角和高视点密度的方法研究要点3:传统的基于集成成像的光场显示很难同时实现大视场角和高视点密度来呈现高质量的桌面式三维显示效果。针对这一问题,设计了基于投影仪阵列和全息功能屏组成的空间复用体素屏,来代替传统的液晶面板。该方法不仅可以在扩大视角的同时保证高视点密度,同时也可以消除视区跳变并降低混叠效应对三维显示效果的影响。基于所提的方法,使显示系统的视场角从32°扩大到96°,同时再现44100个视点来重建具有连续平滑视差的高质量三维场景。（3）360度环形视区的桌面式三维光场显示提高景深的方法研究要点4:由于透镜阵列固有的聚焦能力和系统光线相交特性的冲突,导致面交织现象的产生,从而限制显示系统的景深和降低显示图像的立体效果。针对这一问题,基于圆锥透镜阵列的桌面式三维光场显示系统的成像特性进行建模分析,提出了基于人眼位置的视点拟合编码优化算法来降低面交织现象的影响,提高环形观看视区的显示景深。实验中,利用该方法实现将显示系统的清晰景深范围从13cm提高到15cm,增强了三维成像的可视化效果。
孙鹏[4]（2021）在《基于层析法的全息三维显示算法研究及成像质量优化》文中提出在数字信息化的现代,摩尔定律推动光机电算各行各业迅猛发展,显示行业在这一时期进入了发展的快车道,全息三维显示就是其中的典型代表之一。全息技术一直以来被认为是三维显示的终极解决方案,干涉记录与衍射再现的原理决定了它能够完整还原所有三维场景信息。如今,相位型显示器件已让全息摆脱传统干板的束缚,并赋予了全息紧凑、实时、可编程等特点,相信在高性能计算机的辅助下,全息显示会在不久的将来成为一种现象级显示技术。本文基于对相位型硅基液晶（LCoS）成像效果的分析,优化全息显示成像质量,消除了各种杂散光对成像的影响。本文在基本循环迭代算法中引入双会聚光相位与数字闪耀光栅,创造性地同时在横向与轴向调整系统重建成像区域,完全消除了零级亮斑、高衍射级次与共轭像对成像的干扰,同时抑制了散斑噪声,减轻了 LCoS成像光强度sinc函数式分布与零级亮斑“十”字形结构对成像的影响,大幅提高成像质量。为高清晰度三维重建提供成像质量保障。基于双会聚光相位,提出双会聚光-格希伯格萨克斯顿（DCL-GS）算法,搭建虚像接收的增强现实（AR）实验系统,实现了具有长深度、大视场、连续深度线索的全息三维重建。DCL-GS算法将分层后的三维场景按层计算成为相应的全息图,通过第二会聚光相位与夫琅禾费衍射计算内核的结合,还原出长深度、具有连续深度线索的三维场景,最大深度可达180cm。针对LCoS衍射效率低、视场角小的问题,通过系统透镜焦距的选择与算法的匹配控制,实现系统视场角大小调控,最大视场角可达40度。在此算法基础之上,提出基于层析法的区域分割显示方法,在高计算速度的前提下实现了复杂三维场景重建。将空分复用的思想与基本层析法相结合,并分别应用于菲涅耳衍射域与夫琅禾费衍射域,提出了菲涅耳衍射区域分割法（PFreD）与夫琅禾费衍射区域分割法（PFraD）。方法通过区域分割、平铺排列的方式避免了传统层析法层与层叠加造成的串扰问题,保证了成像质量。同时方法三维建模简单,控制了参与计算的采样点数量,大幅提升计算速度的同时,实现了多层复杂三维场景重建,为全息实时三维显示提供可能。针对区域分割导致的重建像水平位移问题,提出了卷积法与过采样法两种解决方案,其中过采样法完美地解决了这一问题。比较了 PFreD算法与PFraD算法的异同,分析了各自的适用场景,同时将两种分割方法与传统点云法、层析法进行对比,定性、定量地阐述了两种分割方法在图像质量与计算速度方面的优势。最后分析了目前全息显示的不足,并展望了可能的发展前景,对未来全息显示技术的进一步研究工作提供了方向。
罗玉强[5]（2020）在《基于磁悬浮的三维立体显示技术研究》文中研究指明近百年来,二维显示设备的发展日新月异,到现在为止已经有了严谨的体系和丰富的种类,各项技术也已经很成熟了,但是这也导致了二维显示设备的发展空间也愈发的小了,而目前还不算成熟的三维显示技术,受到的关注却已经越来越多了。如今这个科技发展迅速的时代,许多方法、样式各不相同的新型三维显示设备开始出现,但由于还处于初始阶段,受到了类似于超高分辨率空间光调制器和超高速信息处理系统等各项技术产品的限制,当前的三维显示设备还大都存在各种问题,类似于分辨率低,还原度差等影响成像效果的问题。但正由于有各种限制,显示技术才会有更大的进步空间,如何突破现有限制条件并研究出显示性能更好的三维显示设备就显得非常重要了,而本文的主要目的则是解决三维影像显示面积小以及图像刷新率较低的问题。本文首先回顾了几种典型的三维显示技术并进行了分析,包括体三维显示、光栅三维显示、集成成像三维显示等多种技术;而后确定了以谭小地教授等人提出的直接光扫描方法为基础的类光场三维显示作为主要研究方向,并根据已有的以全息光栅为显示面的显示系统（holo-table）进行了改良设计;然后从全光函数的角度解释了光场三维显示的原理,解释了人眼产生立体视觉的机理特性;而后着重介绍了本文的基础holo-table系统,包括系统显示的原理,光学结构及系统的硬件构成。由于系统采用的机械旋转结构存在的局限性,本文提出了利用磁悬浮方式来设计一种新的改良结构。通过CAD绘图软件设计出新的部件结构,并通过制作出来的模型组装实验磁极的最佳排列方式,从而得到最终结构。利用这种方式可以有效提高系统显示面积及整体稳定性,解决了之前系统存在的各种问题。
王振昊[6]（2020）在《光场三维成像性能优化技术研究》文中研究指明光场三维成像系统能够获得高质量、高分辨率的彩色动态光场三维显示,且可以实现复杂的纹理和光照阴影,因此,当前针对光场三维成像技术的研究已越来越广泛。当今世界范围内支持多角度图形渲染的虚拟光场传感器和实际光场传感器技术日臻成熟,显示器分辨率越来越高,并且各种光调制器的调制率也逐渐提升,同时计算机图形图像技术的迅猛发展,使得通过几何光学定向屏幕和投影技术重建的定向光场的光场三维成像逐渐完善。近年来,光场三维成像的准确性和交互能力也在不断提升,而且在光场三维成像系统中也在增加手势识别、人脸检测和其他计算机视觉等功能。随着虚拟现实和增强现实技术的日益普及,光场三维成像技术与人机交互技术的逐渐融合,不仅能够增加体验者真实的感官体验,还可以为高质量和低成本的虚拟现实和增强现实提供可行性的人机交互方案。迄今为止,光场三维成像的主要工作是通过硬件调节实现从采集端到显示端的实时更新和三维物体的动态处理。这主要包括硬件处理算法和图形处理器的并行操作等。目前,虽然核心图形和图像投影组件价格越来越低廉,但处理能力却并没有随着价格的优势而显着提升,具有更高级功能的图形处理芯片虽然已经存在,但是新产品的价格却依然不菲。光场三维成像技术主要分为光场三维采集、光场三维重构、光场三维显示三个部分,本文以提高光场三维成像的效率,降低成本,以及提高系统精确度,减少误差为目标,围绕光场三维成像中的光场三维采集、光场三维重构和光场三维显示三个部分的相关技术展开研究,主要创新性研究工作内容如下:（1）针对光场三维采集技术中的三维配准关键技术,提出迭代最近点算法的优化方法。目前的迭代最近点算法常常伴随着不精确的旋转矩阵和平移向量的初始值,使得迭代次数增加,耗费时间过长,而且不能应用于面向多对象场景中。为解决此问题本文提出一种能够精确获得初始值且可应用在面向多对象的快速三维配准方法。首先通过直通滤波和局部表面拟合法向量估计算法使得零散的点云数据整合为一组组完整的点云数据,其中的空间特征包括几何特征和纹理特征。其次,应用点云分割和三维质心计算分别获得场景中的规则物体的点云数据和各自的质心,例如,场景中的杯子、书桌等。第三,使用奇异值分解算法分别获得每个点云模型的旋转矩阵。最后,结合三维质心算法和旋转矩阵计算出每个点云模型各自的平移向量。实验结果表明与现有的迭代最近点算法相比,本文提出的方法能够减少迭代次数,提高系统工作效率,解决了面向多对象场景的三维配准时出现的初始值不准确的问题。与此同时,面向单对象场景的三维点云的配准效率与现有的方法相比提高了约5%。（2）针对光场三维重构技术,提出高效的三维物体识别方法。高效的物体识别在光场三维重构中扮演着重要的角色,特别是在当今光场三维成像这个领域中与光场三维图像采集传感器的结合应用更加是一种崭新的尝试。因此,为实现高效的光场三维重构中的物体识别,本文提出一种基于蒙特卡洛随机采样的三维物体识别方法,实现了光场三维重构中的高效三维物体识别。所提出的方法主要包括法向量估计、均匀关键点采样、蒙特卡洛随机采样、方向直方图特征提取、K维树（KD-tree）索引匹配以及三维霍夫变换等步骤,提出的方法仅仅通过单线程的中央处理器（CPU）就可以实现,这样在三维重构阶段就可以释放大量的图形处理单元（GPU）,最终提高光场三维重构的效率。实验结果表明,与传统的方法相比,本文提出的方法在相同的84.67%的正确识别率下,识别效率平均提高了9.26%,进一步改善了三维重构中三维物体识别的性能,加快识别进程,并且为后续的光场三维显示的预处理提供有效的实现方案。（3）针对光场三维显示技术,提出鲁棒性姿态估计的优化方法。目前在光场三维显示中还存在需要大量的硬件资源和手工调节参数才能实现三维物体的姿态估计和显示,为解决这一问题,本文从算法的角度出发,提出了利用H范数（H∞）优化控制光场三维显示姿态估计的方法。提出的方法分为三个部分:首先,采集刚性物体的法向量,并进行主成分分析（Principal Component Analysis,PCA）法向量估计。其次,计算哈代空间的法向量估计结果的H范数,也就是其复数平面的右半平面的有理函数矩阵的最大奇异值。最后,使用H范数的优化结果进行姿态估计和变换。基于虚拟和真实的三个国际标准数据库（Kinect,Mian和Clutter）进行实验的结果表明,本文提出的方法能实现高质量、高效率、低成本的三维刚性物体在光场三维显示中的鲁棒性的姿态估计和显示,而且精确度高,耗时少。总之,本文针对光场三维成像技术中的效率提升、性能提高、成本降低、精度提高、优化设计的问题进行了深入研究。所提出的新算法分别在三维配准的准确性和速度、三维物体的识别效率,以及三维刚性物体姿态估计的准确率和鲁棒性等方面较现有方法均具有一定的改善和提高,为进一步研究光场三维成像中采集前场景的先验知识和反向推演重构解码的结合、高分辨率和高维度空间信息图像的获取,以及三维物体顶点位置坐标和着色器加载等方法提供了研究成果和参考。
刘禹佳[7]（2020）在《基于超混沌系统的光学图像加密与认证关键技术研究》文中研究说明图像加密技术通过研究和设计加密、解密算法,实现在公共网络通信信道内,加密或隐藏有效信息,从而保障数据和信息的安全。光学图像加密和认证技术具备大容量、多维度、并行性和高设计自由度等优势,能够满足图像传输和管理的安全需要,是目前图像加密技术中的主要实现形式之一,其关键技术的发展始终备受关注。目前,在光学图像加密和认证技术领域中,仍存在症结性问题亟待解决,如光学图像密码系统密钥分配管理不便,基于双随机相位编码技术的加密方法安全性较低,光学实现过程中的轴对准问题,以及多路图像加密时叠加复用产生的串扰噪声问题等。本文围绕上述几个技术难题,研究Fresnel变换域和Gyrator变换域中光学图像加密、水印及认证系统的关键技术,解决目前存在的问题。本文主要贡献如下:（1）针对彩色图像传输过程中的信息安全问题,提出一种利用矢量运算和超混沌副像相位掩模对彩色图像加密的方法。首先利用图像的矢量运算将原始图像矢量分解,并叠加到R、G、B三个通道上的两个相位板当中;然后使用超混沌副像相位掩模在Fresnel域中的双随机相位编码,对其中一个相位板加密;最后利用两个随机矩阵的Kronecker积对编码图像进行进一步随机化处理,实现光学彩色图像加密。该研究设计的一次一密加密体系,使算法能够很好地抵御选择明文攻击、高斯噪声攻击和统计分析攻击,大大增强传统双随机相位编码算法的安全性。（2）针对光学图像加密系统中复数密钥安全传输和分发的问题,结合公钥密码学算法,提出一种基于超混沌和压缩感知的光学图像加密方法。首先利用单像素成像系统,通过构造的Walsh-Hadamard变换和测量矩阵对原始图像进行采样测量,稀疏化操作使能量更为集中,为后续压缩提供条件,二值Hadamard矩阵易于在高速空间光调制器件上实现和快速生成;然后利用Chen 4D超混沌系统构造相应的超混沌序列,经过预处理得到待使用的超混沌随机相位掩模,借助超混沌相位掩模在待加密图像的Fresnel域中,对原始图像进行双随机相位编码处理;接着通过DNA序列操作进一步编码图像;最后利用公钥密码分配体制实现密钥序列非对称管理。该研究旨在提高Fresnel域下双随机相位编码系统安全性,增强密钥敏感性,降低公钥密码学加密算法的时间复杂度,结果表明所提出方法具有良好的统计分布特征和较强的抗环境干扰能力。（3）针对光学实现时水印加密算法中的轴对准问题,以及光学密码系统的安全性,提出一种基于超混沌相位掩模和Gyrator变换的光学水印方法。首先利用Chen 4D超混沌系统构造超混沌相位掩模;然后通过菲涅尔波带板和径向希尔伯特掩模构造的涡旋光,对超混沌相位板进行照明;最后借助Gyrator变换将加密后的水印图像植入宿主灰度图像,实现Gyrator域下的光学信息隐藏。通过Gyrator逆变换提取目标图像中植入的水印信息,引入菲涅尔波带板能够有效降低轴向误差对解密效果的影响,提高提取水印图像的质量。该研究旨在解决光学加密系统中的轴对准问题,进而能够从高不可感知性的目标图像中提取高质量的水印信息,加密目标图像信噪比高,与宿主图像的相关性强,能有效地抵御较强的椒盐噪声攻击和高斯噪声攻击,在抵御遮挡攻击时具有良好的鲁棒性,有效提升系统的安全性。（4）针对光学多图像认证方法中,多路复用图像中的串扰噪声,以及不同认证级别下的信息安全问题,提出一种基于超混沌振幅型掩模和Gyrator变换域下相位信息复用的光学多图像认证方法。首先利用He分数阶超混沌系统构造超混沌随机振幅掩模;然后通过改进的Gerchberg-Saxton算法对原始图像进行低级或高级别编码,利用超混沌掩模作为振幅约束,迭代获得目标图像,并将得到的N个目标图像编码成复合图像;最后再次通过Gerchberg-Saxton迭代将复合图像转化为两个便于传输的纯相位掩模。研究结果能够使不同安全级别的用户拥有各自的认证密钥,其中低级认证可以通过检索图像与原始图像的非线性相关峰值,判断认证图像的正确性;而高级认证则可以获得与原始图像相似度较高的认证图像。该研究方法对遮挡攻击和噪声攻击具有良好的鲁棒性,旨在解决光学多图像认证及加密方法中多路图像叠加复用产生的串扰噪声问题,提升光学认证系统的安全性。对于上述所有研究内容,论文采用系统设计和数值仿真等方式加以证实。通过分析光学图像传输环境,设计模拟攻击手段,结合所述算法和系统,来实现对光学图像加密和认证系统安全性的增强。通过大量实验验证算法在可行性、鲁棒性、安全性及时间复杂度等方面的先进性,为光信息安全系统的进一步发展起到良好的促进作用。
邵晓鹏,刘飞,李伟,杨力铭,杨思原,刘佳维[8]（2020）在《计算成像技术及应用最新进展》文中认为计算成像技术（CIT）是一类有别于传统光学成像"所见即所得"的信息获取和处理方式的新体制成像方式。随着新型光电器件的发展和硬件计算能力的提升,计算成像技术在光电成像领域呈现出蓬勃发展的趋势。计算成像技术通过对光场信息进行采集和计算,达到传统成像无法企及的信息利用率和解译度,满足"更高（分辨率）、更远（探测距离）、更大（光学视场）"的光电成像需求。从成像全链路的信息获取与丢失过程出发,通过透过散射介质成像、偏振成像及仿生成像等几种典型的计算成像方式对光场多物理量信息获取和解译进行分析,详细介绍了计算成像技术的方法原理及实现途径。根据成像技术的发展趋势,前瞻性地提出了计算光学系统设计和超大口径望远镜的设计思想。计算成像技术在提高成像分辨率、扩大探测距离、增大成像视场及减小光学系统体积和功耗等方面具有明显的优势,有望穿透云雾、活体生物组织等实现更远距离、更大深度的成像,应用前景广阔。
曾俊杰[9]（2019）在《光扫描全息三维成像关键技术研究》文中指出光扫描全息三维成像不同于传统的数字全息记录方法,其采用二维横轴扫描的方式用固定的干涉条纹对三维或多层切片目标物体进行扫描,抗干扰能力强,没有孪生像噪声,能应用于大尺寸物体成像和荧光或显微成像中。然而现有的光扫描全息三维成像中仍存在理论基础不完备,成像质量不高,重建图像噪声高等问题,严重制约了光扫描全息的应用。本文主要研究了光扫描全息三维成像中与成像质量有关的各项因素,并对三维成像中产生的形变等问题进行了深入分析和实验验证,旨在解决三维全息成像中的相关理论与实际应用方面的关键问题,提高其三维成像的能力。主要研究内容和成果如下:（1）系统分析了各项与光扫描全息三维成像质量有关的参数指标和技术细节,并提供了详细的理论和数据支撑,同时进行了相关的实验验证,包括光扫描全息的最佳成像区域的数学量化,数值孔径与分辨率的合理选择,激光高斯分布对成像的影响以及扫描所用干涉条纹的取舍,分辨率极限,采样速率等各项指标,对高分辨率和高质量的扫描全息成像和应用提供了理论依据;（2）从实验中发现并分析了造成光扫描全息在三维成像中与传统数字全息相比具有不同的横轴放大率的原因,其原因在于扫描成像的方式和扫描所用的X-Y扫描镜组在扫描过程中对扫描干涉条纹的影响,并提供了相关的理论分析和实验验证,最后给出并验证了放大率的计算公式,该发现对于光扫描全息的三维成像应用方面具有重要的意义;（3）提出了一种新的基于针孔全息的三维光扫描全息的重建方法,该方法通过进行两次扫描全息记录分别记录三维物体和同位置的针孔目标,然后利用针孔全息的独特性,先对针孔全息进行相关滤波和处理,然后用针孔全息对分层三维物体进行重建,重建效果能极大的提高重建的分层物体的图像质量并降低系统的光学噪声影响,同时具有更好的鲁棒性;（4）在传统的红外全息记录方法上提出了一种具有自适应的红外热像仪的非均匀性噪声的算法,该算法利用图像配准的方法,通过计算帧间图像序列的整体移动位移,然后进行双向配准得出重叠区域,然后对两帧图像的重叠区域内进行校正,并抑制鬼影,能极大的提高探测器上的非均匀性噪声的校正效果,并具备了优异的环境适应性;（5）提出了一种新的高分辨率近红外全息记录光路,利用近红外干涉图案激发氧化钒薄膜材料产生光致相变特性,改变其对可见光的透射率,达到利用可见光读出近红外干涉条纹的作用,从而能采用像元间距更小,分辨率更高的可见光CMOS器件来记录读出的近红外干涉条纹,提高近红外全息的空间分辨率。该方法虽然光路复杂,但却提供了近红外全息记录的新思路,同时提高了全息图的图像质量。
经文[10]（2019）在《人体隐藏目标太赫兹雷达成像及其散斑与极化特性研究》文中研究说明太赫兹波对衣物具有良好的穿透性,对人体无致电离辐射,是适合于人体安检成像的理想工作频率之一。针对隐藏目标检测的太赫兹雷达成像系统适用于人流密集的公共场所中潜在威胁的快速检测,在公共安全领域有重大的应用价值。但太赫兹人体安检雷达成像结果中的人体和衣物杂波以及散斑效应极大地影响了对隐藏违禁品的检测和识别性能。对人体隐藏目标成像结果缺乏深入理解成为了制约太赫兹人体安检雷达成像系统从实验室走向实用的重要障碍之一。为了抑制太赫兹雷达成像结果中的人体、衣物杂波和散斑效应,深入理解人体隐藏目标的太赫兹雷达成像结果中的信息,迫切需要开展针对人体隐藏目标检测的太赫兹雷达成像及其散斑与极化特性的研究。基于以上研究目的,本文开展的主要工作和结论如下:（1）开展针对太赫兹阵列雷达成像算法的研究。针对一种利用一维稀疏MIMO线阵扫描的近场MIMO-SAR成像体制,提出了一种时频域混合的距离徙动-后向投影（RM-BP）算法。该算法能够实现近场MIMO-SAR的三维成像聚焦;在计算复杂度上,比传统的BP算法小一个量级;在成像质量上,该算法在距离维与MIMO维与BP算法有几乎一致的成像性能,在SAR维由于频域近似的影响,该算法比BP算法有一定的旁瓣性能损失。该成像算法在针对任意一维稀疏构型的MIMO-SAR成像的实际应用中有一定优势。（2）开展太赫兹雷达成像模拟研究。构建了适用于复杂阵列构型的近场成像模拟框架。提出了一种基于近场物理光学法的近场MIMO成像模拟方法,分析了阵列的照射特性对成像结果的影响,并利用基于0.14THz近场MIMO成像实验,验证了成像模拟方法的有效性。利用基于快速多极子的SIMO近场成像模拟方法,对粗糙介质面遮挡下的目标进行成像模拟,分析了粗糙介质面的介电特性和粗糙纹理对成像结果的影响。（3）开展太赫兹全息散斑模型研究。提出了一种适用于等效散射中心个数很小条件下的部分发育散斑模型。该模型建立了在镜面反射条件下散斑对比度与高斯粗糙面均方根高度、相关长度以及毫米波全息成像分辨率之间的定量关系,并利用基于近场物理光学的成像模拟方法验证了该模型的有效性。（4）开展太赫兹全息雷达成像中的散斑抑制方法研究。提出了一种利用角度多样性的太赫兹阵列雷达成像散斑抑制方法。该方法基于角度旋转对散斑强度图样的去相关特性,快速获取多张相关视角下的单视成像结果,通过图像旋转校正和多视处理,抑制散斑,并利用基于0.34THz的MIMO阵列雷达成像系统进行了验证。该方法在不恶化成像分辨率的条件下,降低了散斑对比度,有效地抑制了太赫兹阵列雷达中的散斑噪声。（5）开展针对隐藏目标的太赫兹全极化成像研究。搭建了 0.14THz全极化雷达全息三维成像系统,并利用该系统对人体隐藏目标的太赫兹极化散射特性进行分析,分析了经过不同角度照射的子孔径平均处理后成像结果中的低熵散射机理,分析了隐藏目标交叉极化回波的主要来源。
二、激光全息三维图像信息处理和传输（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光全息三维图像信息处理和传输（论文提纲范文）
（1）计算光学成像：何来，何处，何去，何从？（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 计算光学成像：何来？ |
| 1.1 成像系统的雏形 |
| 1.2 光学成像系统的诞生——金属光化学摄影 |
| 1.3 第一次成像革命——感光版光化学摄影 |
| 1.4 第二次成像革命——胶卷光化学摄影 |
| 1.5 第三次成像革命——数码相机 |
| 1.6 第四次成像革命——计算成像?! |
| 2 计算光学成像：何处？ |
| 2.1 功能提升 |
| 2.1.1 相位成像 |
| 2.1.2 光谱成像 |
| 2.1.3 偏振成像 |
| 2.1.4 三维成像 |
| 2.1.5 光场成像 |
| 2.1.6 断层(体)成像 |
| 2.1.7 相干测量 |
| 2.2 性能提升 |
| 2.2.1 空间分辨 |
| 2.2.2 时间分辨 |
| 2.2.3 灵敏度 |
| 2.2.4 信息通量 |
| 2.3 成像系统简化与智能化 |
| 2.3.1 单像素成像 |
| 2.3.2 无透镜成像 |
| 2.3.3 自适应光学 |
| 2.3.4 散射介质成像 |
| 2.3.5 非视域成像 |
| 2.3.6 基于场景校正 |
| 3 计算光学成像：何去？ |
| 3.1 优势 |
| 3.1.1“物理域”和“计算域”的协同 |
| 3.1.2 潜在的“通用理论框架” |
| 3.2 弱点 |
| 3.2.1 成本与代价 |
| 3.2.2 数学模型≈甚至于≠物理过程 |
| 3.2.3 定制化vs标准化 |
| 3.2.4 技术优势vs市场需求 |
| 3.3 机会 |
| 3.3.1 科学仪器 |
| 3.3.2 商业工业 |
| 3.3.3 国防安全 |
| 3.4 威胁 |
| 4 计算光学成像：何从？ |
| 4.1 新型光学器件与光场调控机制 |
| 4.2 高性能图像传感器的发展 |
| 4.3 新兴的数学与算法工具 |
| 4.4 计算性能的提升 |
| 4.4.1 专用芯片 |
| 4.4.2 新材料和新器件 |
| 4.4.3 云计算 |
| 4.4.4 光计算 |
| 4.4.5 量子计算 |
| 4.5 人工智能 |
| 5 结论与展望 |
（2）光场相干测量及其在计算成像中的应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 光场表征：从相干到部分相干 |
| 2.1 相干光场的复振幅表征 |
| 2.2 部分相干光场的表征 |
| 2.2.1 部分相干光场的关联函数表征 |
| 2.2.2 部分相干光场的相空间表征 |
| 2.3 几何光学近似下的光场表征 |
| 3 光场传输：从相干到部分相干 |
| 3.1 相干光场的传输 |
| 3.2 部分相干光场的传输 |
| 3.3 部分相干光场的相干模式分解 |
| 4 光场测量：从相位测量到相干测量 |
| 4.1 相位测量与相位恢复 |
| 4.2 相干测量与相干恢复 |
| 4.2.1 干涉相干测量 |
| 4.2.2 非干涉相干恢复 |
| 4.2.3 非干涉相干采样 |
| 4.3 光场成像与计算光场成像 |
| 4.3.1 光场直接采样 |
| 4.3.2 基于光强传输的计算光场成像 |
| 5 基于相干测量的计算成像新体制 |
| 5.1 光场成像与显微 |
| 5.2 非干涉相位复原 |
| 5.3 非相干全息术 |
| 5.4 散斑相关穿透散射介质成像 |
| 5.5 非相干合成孔径 |
| 5.6 非相干断层成像 |
| 6 相干测量的典型应用 |
| 6.1 生物显微成像 |
| 6.2 计算摄影 |
| 6.3 光束表征 |
| 6.4 光学测量 |
| 6.5 远场被动探测 |
| 6.6 无透镜成像 |
| 7 相干测量技术所面临的问题与挑战 |
| 7.1 时空相干性耦合情况下问题的复杂性 |
| 7.2 重要科学意义与有限实用价值间的矛盾性 |
| 7.3 从低维数据采样到高维相干函数重建的病态性 |
| 7.4 高维海量数据采集运算及其存储的挑战性 |
| 8 总结与展望 |
（3）桌面式光场显示关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 桌面式光场显示技术国内外研究现状 |
| 1.3 桌面式光场显示技术的研究意义 |
| 1.4 论文的主要内容和结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 桌面式三维光场显示技术基础 |
| 2.1 立体视觉原理 |
| 2.2 光场显示原理 |
| 2.2.1 光场显示模型 |
| 2.2.2 集成成像的光场显示原理 |
| 2.2.3 基于全息功能屏的光场显示原理 |
| 2.3 光学系统的理论基础 |
| 2.3.1 光学系统的像差 |
| 2.3.2 非球面光学系统 |
| 2.4 光场显示的评价方法 |
| 2.4.1 光学系统的成像质量评价 |
| 2.4.2 图像质量评价 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 低串扰、超密集视点的水平视差桌面式三维光场显示 |
| 3.1 辐辏调节矛盾问题 |
| 3.2 超密集视点的桌面式光场显示系统设计 |
| 3.3 超密集视点的采集和编码 |
| 3.4 超密集视点的串扰抑制设计 |
| 3.5 实时人眼瞳孔跟踪方法 |
| 3.6 实验结果与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 大视角、高视点密度的全视差桌面式三维光场显示 |
| 4.1 全视差桌面式光场显示中视角和视点密度的矛盾 |
| 4.2 大视角和高视点密度的全视差桌面式光场显示系统设计 |
| 4.3 基于空间复用体素屏的图像采集和分组编码 |
| 4.4 非球面复合透镜阵列的设计 |
| 4.5 仿真分析和对比实验 |
| 4.5.1 基于空间复用体素屏和传统液晶面板显示对比 |
| 4.5.2 基于复合透镜联合全息扩散膜与传统单透镜显示对比 |
| 4.6 实验结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 大景深、360度环形视区的桌面式三维光场显示 |
| 5.1 现有集成成像桌面式三维光场显示系统存在的问题 |
| 5.1.1 传统集成成像桌面式三维光场显示系统的局限 |
| 5.1.2 基于圆锥透镜阵列的桌面式三维光场显示系统 |
| 5.1.3 面交织现象对的桌面式三维光场显示系统景深的影响 |
| 5.2 基于360度环形视区的桌面式光场显示系统扩大景深的方法 |
| 5.2.1 基于人眼位置的视点拟合编码算法 |
| 5.2.2 初始合成图像的计算 |
| 5.3 仿真分析和实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容与创新 |
| 6.2 不足与下一步研究方向 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文、专利 |
（4）基于层析法的全息三维显示算法研究及成像质量优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 三维显示技术概述 |
| 1.2 常见三维显示技术 |
| 1.3 全息显示技术 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 2 基于夫琅禾费层析法的全息三维算法 |
| 2.1 标量衍射理论 |
| 2.2 取样定理与相位型空间光调制器 |
| 2.3 层析法与其他三维全息算法 |
| 2.4 夫琅禾费层析法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 双会聚光GS算法的三维显示方法与系统 |
| 3.1 双会聚光GS算法与系统 |
| 3.2 基于双会聚光相位的图像质量优化 |
| 3.3 层析三维效果实现 |
| 3.4 成像结果分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 区域分割的层析三维显示方法与系统 |
| 4.1 傅里叶变换基本性质 |
| 4.2 菲涅耳分割法与夫琅禾费分割法 |
| 4.3 实验结果讨论及特征分析 |
| 4.4 三维显示效果提升 |
| 4.5 菲涅耳分割法与夫琅禾费分割法的对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）基于磁悬浮的三维立体显示技术研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 三维显示方法 |
| 1.2.1 体三维显示 |
| 1.2.2 光栅三维显示 |
| 1.2.3 集成成像三维显示 |
| 1.2.4 全息显示 |
| 1.2.5 光场三维显示 |
| 1.3 三维显示的应用 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 光场三维显示机理 |
| 2.1 光场的描述与表示方法 |
| 2.2 悬浮式360 度光场三维显示原理 |
| 2.2.1 显示系统和光场映射关系 |
| 2.2.2 系统显示空间 |
| 2.3 人眼立体视觉机理 |
| 2.3.1 视觉暂留现象 |
| 2.3.2 似动现象 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 360 度三维显示系统holo-table |
| 3.1 360 度三维显示系统概述 |
| 3.2 系统视差图像记录 |
| 3.3 数字微镜阵列(DMD) |
| 3.4 旋转显示部件 |
| 3.4.1 透射型全息屏 |
| 3.4.2 机械旋转机构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 三维显示系统的改进 |
| 4.1 磁悬浮技术 |
| 4.2 磁悬浮旋转部件设计 |
| 4.2.1 永磁体及整体结构材料的选取 |
| 4.2.2 整体结构设计 |
| 4.2.3 磁极排布 |
| 4.2.4 旋转盘受力分析 |
| 4.2.5 电机选型 |
| 4.3 系统的验证及分析 |
| 4.3.1 系统的初步验证 |
| 4.3.2 系统模型的装配及实验 |
| 4.4 投影功能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）光场三维成像性能优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 视觉感知系统原理概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 光场三维采集技术研究现状 |
| 1.3.2 光场三维重构技术研究现状 |
| 1.3.3 光场三维显示技术研究现状 |
| 1.3.4 光场三维成像技术研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容和组织结构 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文组织结构 |
| 第2章 光场三维成像系统架构与显示机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光场理论 |
| 2.2.1 光场表述 |
| 2.2.2 光场映射 |
| 2.2.3 水平光场实现原理 |
| 2.3 光场三维成像系统实施方案 |
| 2.3.1 RGB-D深度传感器 |
| 2.3.2 光场获取-光场显示数据处理系统 |
| 2.4 桌面式光场扫描自由立体成像系统硬件配置 |
| 2.4.1 高速光场投影装置 |
| 2.4.2 数据处理与传输装置 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 光场三维采集中的三维配准优化技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 迭代最近点算法 |
| 3.3 光场三维采集迭代最近点算法优化 |
| 3.3.1 迭代最近点算法优化流程 |
| 3.3.2 直通滤波 |
| 3.3.3 局部表面拟合法向量估计 |
| 3.3.4 三维质心算法 |
| 3.3.5 奇异值分解和平移向量 |
| 3.3.6 旋转矩阵 |
| 3.3.7 迭代最近点 |
| 3.4 实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 光场三维重构中的三维物体识别优化技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蒙特卡洛算法 |
| 4.2.1 蒙特卡洛的基本原理 |
| 4.2.2 随机变量抽样 |
| 4.2.3 抽样的方法 |
| 4.3 光场三维重构中的高效三维物体识别 |
| 4.3.1 法向量估计 |
| 4.3.2 关键点采样 |
| 4.3.3 蒙特卡洛随机采样 |
| 4.3.4 SHOT特征描述符 |
| 4.3.5 KD-树 |
| 4.3.6 三维霍夫变换 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.4.1 Kinect数据集实验结果与对比分析 |
| 4.4.2 Mian数据集实验结果与对比分析 |
| 4.4.3 Clutter数据集实验结果与对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 光场三维显示中的对象姿态估计优化技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 H_∞算法 |
| 5.2.1 范数 |
| 5.2.2 信号提升 |
| 5.2.3 广义对象提升 |
| 5.2.4 H范数 |
| 5.3 基于H_∞最优控制的光场三维显示姿态估计 |
| 5.3.1 PCA法向量估计 |
| 5.3.2 H_∞ |
| 5.3.3 SVD |
| 5.3.4 姿态估计 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.4.1 Kinect数据集实验结果与分析 |
| 5.4.2 Mian数据集实验结果与分析 |
| 5.4.3 Clutter数据集实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）基于超混沌系统的光学图像加密与认证关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 光学信息安全技术的研究现状 |
| 1.2.1 光学图像加密 |
| 1.2.2 光学信息隐藏 |
| 1.2.3 光学信息认证 |
| 1.3 基本理论及研究方法 |
| 1.3.1 信息安全基础理论 |
| 1.3.2 混沌理论 |
| 1.3.3 光信息处理方法 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 基于超混沌和矢量运算的一次一密光学图像加密方法 |
| 2.1 理论分析 |
| 2.1.1 超混沌系统选取 |
| 2.1.2 图像的矢量分解 |
| 2.2 FRESNEL域下一次一密光学彩色图像加密系统 |
| 2.2.1 基于矢量运算的光学加密系统设计 |
| 2.2.2 Kronecker矩阵的构造及分析 |
| 2.3 实验测试结果及分析 |
| 2.3.1 数值仿真实验 |
| 2.3.2 算法鲁棒性及安全性分析 |
| 2.3.3 光学遥感图像加密应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于压缩感知和超混沌密钥非对称管理的光学图像加密方法.. |
| 3.1 理论分析 |
| 3.1.1 压缩感知理论 |
| 3.1.2 公钥密码学密钥管理 |
| 3.1.3 Chen4D超混沌系统 |
| 3.2 FRESNEL域下基于超混沌和压缩感知的光学图像加密 |
| 3.2.1 基于压缩感知和RSA算法的图像加密系统设计 |
| 3.2.2 基于超混沌的密钥生成规则 |
| 3.3 实验测试结果及分析 |
| 3.3.1 数值仿真实验 |
| 3.3.2 算法鲁棒性及安全性分析 |
| 3.3.3 轴向误差对实验结果的影响 |
| 3.3.4 光学遥感敏感区域加密应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 GYRATOR变换域下基于超混沌相位掩模的光学图像水印方法 |
| 4.1 理论分析 |
| 4.1.1 菲涅尔波带板及其光学衍射原理 |
| 4.1.2 Gyrator变换 |
| 4.2 GYRATOR域下光学图像水印加密系统设计 |
| 4.2.1 涡旋照明光构造 |
| 4.2.2 水印的嵌入和提取过程 |
| 4.3 实验测试结果及分析 |
| 4.3.1 数值仿真实验 |
| 4.3.2 算法鲁棒性及安全性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于超混沌振幅掩模和相位信息复用的光学多图像认证方法.. |
| 5.1 理论分析 |
| 5.1.1 相位恢复算法 |
| 5.1.2 He分数阶超混沌系统 |
| 5.2 GYRATOR域下光学多图像认证系统设计 |
| 5.2.1 改进的Gerchberg-Saxton算法 |
| 5.2.2 光学多图像认证系统设计 |
| 5.3 实验测试结果及分析 |
| 5.3.1 数值仿真实验 |
| 5.3.2 算法鲁棒性分析 |
| 5.3.3 光学遥感多级认证应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 存在的不足与进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（8）计算成像技术及应用最新进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 计算成像中常见的数学问题 |
| 2.1 被0除问题 |
| 2.2 一对多映射 |
| 2.3 振铃效应（无穷问题） |
| 2.4 实数到复数的信息获取 |
| 3 几种典型计算成像技术 |
| 3.1 透过散射介质成像技术 |
| 3.1.1 基于波前整形的散射成像技术 |
| 3.1.2 基于光学记忆效应的散射成像技术 |
| 3.2 新体制偏振成像技术 |
| 3.2.1 偏振透雾霾技术 |
| 3.2.2 水下偏振成像图像复原技术 |
| 3.3 基于光子计数的成像技术 |
| 3.4 仿生光学成像技术 |
| 3.4.1 仿生多孔径成像技术 |
| 3.4.2 共心多尺度成像技术 |
| 3.5 计算探测器 |
| 3.5.1 直接型计算探测器 |
| 3.5.2 基于光谱调制的计算探测器 |
| 4 三维成像技术 |
| 4.1 双目三维重构技术 |
| 4.2 基于结构光的三维成像技术 |
| 4.3 全息三维成像 |
| 4.4 偏振三维重构技术 |
| 5 计算光学系统设计 |
| 5.1 计算编码成像技术 |
| 5.2 光学联合设计方法 |
| 5.3 超大口径光学系统中计算成像技术的机遇与挑战 |
| 6 展望与总结 |
（9）光扫描全息三维成像关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 课题的研究现状和主要问题 |
| 1.2.1 国内外主要研究进展 |
| 1.2.2 课题研究的主要问题 |
| 1.3 本学位论文结构 |
| 2 光扫描全息成像基本理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 线性时不变系统 |
| 2.3 光学扫描原理 |
| 2.4 光外差法 |
| 2.5 声光调制器的调频原理 |
| 2.6 双光瞳光外差法扫描成像 |
| 2.7 光扫描全息记录 |
| 3 光扫描全息成像评价指标 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 光扫描全息的数值孔径 |
| 3.3 光扫描全息的FZP圈数 |
| 3.4 光扫描全息的最佳成像区间 |
| 3.5 光扫描全息采样间距 |
| 3.6 光扫描全息的分辨率极限 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 三维光扫描全息放大率失真分析研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 数字全息放大率 |
| 4.3 X-Y扫描仪对OSH光路的影响 |
| 4.4 实验验证与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于针孔全息的三维光扫描全息重建方法研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于FZP的光扫描全息直接重建 |
| 5.3 两次探测光扫描全息重建 |
| 5.4 基于针孔全息的两次探测光扫描全息重建 |
| 5.5 实验分析与验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 红外全息与非均匀性校正技术研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 红外全息成像 |
| 6.3 红外热像仪的非均匀性校正 |
| 6.3.1 红外探测器的响应模型 |
| 6.3.2 双向图像配准 |
| 6.3.3 位移修正和鬼影消除 |
| 6.3.4 参数校正 |
| 6.3.5 实验仿真与对比 |
| 6.4 采用CMOS记录高空间分辨率近红外全息 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本学位论文工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A:OSH扫描测试程序(MATLAB) |
| 附录 B:OSH扫描程序(MATLAB) |
| 附录 C:OSH系统搭建流程和相关器件参数 |
| 附录 D:攻读博士学位期间成果 |
（10）人体隐藏目标太赫兹雷达成像及其散斑与极化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太赫兹人体隐藏目标雷达成像系统发展现状 |
| 1.2.2 太赫兹雷达成像中的散斑特性研究现状 |
| 1.2.2.1 太赫兹频段散斑成像模拟研究现状 |
| 1.2.2.2 太赫兹雷达成像中的散斑模型研究现状 |
| 1.2.2.3 太赫兹雷达成像中的散斑抑制研究现状 |
| 1.2.3 太赫兹目标极化散射特性研究现状 |
| 1.3 论文主要内容 |
| 第二章 太赫兹阵列雷达近场三维成像算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 阵列雷达近场三维成像原理 |
| 2.2.1 阵列雷达近场三维成像模型 |
| 2.2.2 宽带雷达测距原理 |
| 2.2.3 点目标扩展函数 |
| 2.2.4 阵列雷达近场三维成像算法 |
| 2.2.4.1 后向投影算法 |
| 2.2.4.2 距离徙动算法 |
| 2.3 近场稀疏MIMO-SAR三维成像 |
| 2.3.1 距离徙动-后向投影算法 |
| 2.3.2 仿真结果与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 太赫兹雷达近场三维成像模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 太赫兹阵列雷达近场三维成像模拟方法 |
| 3.2.1 粗糙面统计特征与几何建模 |
| 3.2.2 近场散射场数值求解 |
| 3.3 0.14THz二维MIMO阵列雷达成像模拟 |
| 3.4 衣物遮挡效应的成像模拟 |
| 3.4.1 衣物建模 |
| 3.4.2 衣物遮挡效应的近场SIMO成像模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 太赫兹雷达全息成像中的散斑模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 散斑统计特征 |
| 4.2.1 瑞利散斑统计 |
| 4.1.2 非瑞利散斑统计 |
| 4.1.2.1 随机行走步数趋于无穷大 |
| 4.1.2.2 随机行走步数为确定的有限值 |
| 4.3 太赫兹全息雷达成像中的散斑模型 |
| 4.3.1 基于随机积分的散斑统计 |
| 4.3.2 基于部分发育散斑模型的散斑统计 |
| 4.4 太赫兹全息散斑对比度分析 |
| 4.5 太赫兹全息散斑仿真实验与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 太赫兹阵列雷达成像中的散斑抑制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 散斑抑制原理 |
| 5.2.1 散斑强度之和的统计 |
| 5.2.1.1 独立散斑强度的和 |
| 5.2.1.2 相关散斑强度的和 |
| 5.2.2 散斑强度的去相关 |
| 5.2.2.1 基于频率多样性的散斑强度去相关 |
| 5.2.2.2 基于角度多样性的散斑强度去相关 |
| 5.3 基于角度多样性的太赫兹全息散斑抑制 |
| 5.3.1 基于相关视角多视校正的散斑抑制方法 |
| 5.3.2 散斑抑制实验验证与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 太赫兹隐藏目标全极化成像 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 目标极化散射机制分析方法 |
| 6.2.1 极化散射矩阵 |
| 6.2.2 极化目标分解 |
| 6.3 0.14THz全极化全息雷达三维成像实验 |
| 6.3.1 0.14THz全极化全息雷达成像系统介绍 |
| 6.3.2 全极化全息雷达信息处理 |
| 6.3.3 极化散射特性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结及主要创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 博士研究生期间发表学术论文情况 |
| 附录B 博士研究生期间获奖情况 |
四、激光全息三维图像信息处理和传输（论文参考文献）
- [1]计算光学成像：何来，何处，何去，何从？[J]. 左超,陈钱. 红外与激光工程, 2022
- [2]光场相干测量及其在计算成像中的应用[J]. 张润南,蔡泽伟,孙佳嵩,卢林芃,管海涛,胡岩,王博文,周宁,陈钱,左超. 激光与光电子学进展, 2021(18)
- [3]桌面式光场显示关键技术研究[D]. 王培人. 北京邮电大学, 2021(01)
- [4]基于层析法的全息三维显示算法研究及成像质量优化[D]. 孙鹏. 浙江大学, 2021(01)
- [5]基于磁悬浮的三维立体显示技术研究[D]. 罗玉强. 福建师范大学, 2020(12)
- [6]光场三维成像性能优化技术研究[D]. 王振昊. 吉林大学, 2020(08)
- [7]基于超混沌系统的光学图像加密与认证关键技术研究[D]. 刘禹佳. 长春理工大学, 2020(01)
- [8]计算成像技术及应用最新进展[J]. 邵晓鹏,刘飞,李伟,杨力铭,杨思原,刘佳维. 激光与光电子学进展, 2020(02)
- [9]光扫描全息三维成像关键技术研究[D]. 曾俊杰. 南京理工大学, 2019(01)
- [10]人体隐藏目标太赫兹雷达成像及其散斑与极化特性研究[D]. 经文. 中国工程物理研究院, 2019(01)