一、采样成像系统的CTF与MTF的关系研究（论文文献综述）
王惠林,刘吉龙,吴雄雄,栾亚东[1]（2021）在《航空光电侦察图像质量影响因素分析》文中进行了进一步梳理从航空光电侦察系统的实际需求,首先图像信息的角度研究图像质量优劣的定性和定量因素,提出一种基于相似特征区域提取的图像清晰度评价方法,使得图像清晰度的主观感受与客观评价相匹配。其次从成像系统的光学评价角度分析影响成像质量的光学传递函数、像差、透过率等因素及其相互关系,然后依据多波段长焦反射式光学系统进行试验结果验证。最后,结合工程实践提升成像质量的要求,指出光学成像系统研制中应重点关注的几个方面,并针对多波段长焦反射式光学系统,给出具体参数建议。
马健晖[2]（2021）在《基于深度学习的自适应放射治疗关键技术研究》文中提出放射治疗是当前临床最常用的肿瘤治疗方式之一,约70%的癌症患者需要接受放疗或是与手术化疗结合使用。放疗目标是在保证靶区处方剂量的同时减少危及器官（OARs）的照射剂量,提高肿瘤治疗增益比。然而分次治疗间肿瘤位置和形状的改变,以及治疗期间的呼吸运动都会影响肿瘤疗效。目前主要利用自适应放射治疗（ART）解决上述问题。ART根据治疗分次间的肿瘤形态位置误差反馈修正放疗计划是不断优化的过程,需要耗费大量的时间与精力。预测剂量分布能帮助医生快速完成临床可接受计划,然而剂量分布不仅与患者解剖结构有关,还受靶区剂量覆盖率与保护OARs之间的权衡影响。因此预测具有医生偏好权衡的个体化剂量分布是ART的重要发展方向。在治疗期间ART通常采用锥束CT（CBCT）获取患者解剖图像。然而CBCT无法如螺旋CT外加射束准直器,导致CBCT图像具有严重散射伪影,制约了 CBCT在ART中的应用。此外CBCT需要围绕患者旋转采集不同角度投影用于图像重建,而平板X射线源是一种分布式点源成像器件,能静态扫描采集多个角度投影,降低机械运动误差,对于发展新型ART成像系统具有潜在应用价值。而构建预测模型能经济有效地评估平板X射线源成像性能,有利于优化器件结构和剂量学特性。深度学习通过构建神经网络学习数据特征表达,已在许多领域取得显着成功。本文围绕上述ART关键技术问题,研究了深度学习方法在个体化剂量分布预测、CBCT散射校正以及有望用于ART的新型成像器件性能预测模型的应用。本论文主要研究内容包括:1.开发了一种基于剂量体积直方图（DVH）和患者解剖结构的深度学习模型。该模型能预测具有医生偏好权衡的个体化剂量分布。基于患者解剖结构的模型只能产生平均适形剂量分布,无法为特定患者实现个体化治疗目标。本研究利用DVH量化医生偏好权衡,并使用前列腺癌患者验证了该模型的可行性。2.提出了一种基于深度强化学习的蒙特卡罗模拟与目标分布建模融合的散射分布估计方法。首先采用低光子数蒙卡模拟加速产生原发散射信号,然后构建了基于泊松分布和稀疏特征的优化目标函数,并推导出求解该目标函数的过松弛算法。利用深度强化学习构建deep Q-network与过松弛算法智能确定不同情况下的最优参数值,以获得最佳的散射图像质量。3.构建了可用于ART新型器件的成像性能预测模型。该模型考虑了点源矩阵物理特性和成像系统几何配置的影响,并采用深度强化学习自动确定预测模型的超参数。实验结果证明该模型能精确预测不同成像条件下的平板X射线源成像性能,有助于平板X射线源的设计与分析。
王敬辉[3]（2021）在《红外焦平面探测器MTF、串音测试技术研究》文中认为调制传递函数（MTF）作为评价红外焦平面阵列（IRFPA）在各个空间频率下成像能力的参数,有着极其重要的应用,串音是约束IRFPA高频MTF表现的主要因素。本文针对IRFPA的MTF与串音测试需求,分析红外图像的噪声分布特征、曲线拟合的影响因素、测试过程的简化方法,构建了更为准确方便的MTF、串音测试系统。图像噪声抑制中常使用的滤波器,往往使得图像中边缘信息丢失或对噪声过滤能力有限。实验中根据红外图像噪声特性,对噪声抑制方法做了优化,以改进的中值滤波作为首先使用的滤波器,抑制方差较大的噪声,然后使用BM3D算法,对图像的剩余噪声进行抑制,该方法在MTF测试中达到了很好噪声抑制效果。刀口法的ESF曲线拟合,本文比较了多项式拟合、费米拟合在不同项数下的拟合效果,并验证了几种数据平滑方法对ESF曲线的影响,提出了对拟合时异常值、不稳定性的优化手段。串音测试的难点之一是完成IRFPA与凝聚出的光斑的对齐,这方面使用线性拟合与点跟踪来完成光斑的对准。整体系统的设计受限于时间只完成部分设计内容,系统硬件部分主要分析光学系统的MTF分量与衍射极限,完成了该部分的ZEMAX光路建模,软件部分以实现计算算法为主。数据噪声抑制方面与原始数据比对可发现噪声方差大幅度降低,并且ESF数据未发生明显形变。尺寸400*400的靶标图像中边缘角度检测最大差值不超过0.5度,ESF数据曲线拟合实验表明一项费米拟合有更好的稳定性,同时给出了具体的优化参数来提高拟合的稳定性,必要时可使用加权拟合来降低异常值的影响。可将实验内容归结如下:（1）介绍IRFPA中的MTF、串音测试理论,比较各种测试方法的优缺点。（2）结合改进的中值滤波与BM3D算法,试验表明可将图像噪声标准差降低为原图的12%。（3）通过对ESF曲线拟合参数的优化,最终将拟合错误率降低为7%,若要根据SSE判断是否重新拟合则可以进一步降低错误率。光斑点轨迹与刀口边缘检测中角度测量误差在0.5度范围内。
李志新[4]（2020）在《基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究》文中认为提升光学成像系统的空间分辨率、恢复图像的细节信息,一直是先进光学遥感与高性能成像领域的研究热点。传统光学系统的衍射极限是制约远距离成像系统空间分辨率提升的核心因素。叠层成像方法作为一种新型的相位成像技术,在显微成像领域展现出了巨大的优势,可以实现5倍以上的空间分辨率提升效果;并且其提升空间分辨率的思想与合成孔径技术相似,是一种很有希望应用于远场的基于相位信息的新型高分辨率光学成像技术手段。叠层方法不需要相位信息的直接测量,也无需各个子孔径之间严格共相,而是从采集的强度图像中恢复出目标相位信息,实现频谱面拼接扩展,从而提升成像系统的空间分辨率。目前关于叠层方法在远场中应用的研究甚少,国内几乎空白。本课题围绕着叠层成像方法在远场中的应用展开,主要研究工作总结如下:1.讨论了相位复原技术中的解模糊现象,采用叠层方法可以有效地抑制该现象。推导了远场扫描式傅里叶叠层合成孔径系统的物理模型,并分析了该光学成像系统的振幅点扩散函数、相干传递函数、信噪比等关键性能参数,给出了重建图像的主要评价指标。研究了影响远场傅里叶叠层成像系统相位的关键因素,为复原算法设计及实验提供理论基础。2.针对远场扫描式傅里叶叠层成像系统的视场变化与噪声污染问题,提出了一种综合数据预处理方法。首先,基于变换域的序列图像配准方法实现了明暗场相邻测量图像间的高精度亚像素配准。其次,采用全局降噪和基于伽马变换的散斑噪声抑制方法,有效抑制了包括了高斯噪声、泊松噪声以及散斑噪声在内的混合噪声对重建过程的干扰。仿真结果表明:重建图像峰值信噪比（Peak Signal to Noise Ratio,PSNR）的提升量达到了4.42d B,证明了该综合数据预处理方法的有效性。3.提出了一种新型的傅里叶叠层图像重建算法框架RAFP-RED,能够大幅提升重建图像质量。选取适用于泊松噪声模型的代价函数,采用特殊初始化方法,并对梯度下降方向逐次修订,使得估计值以较高的概率指向真实值,最后加入RED正则项对复原过程中的噪声进一步滤除。仿真结果表明RAFP-RED算法具有最强的噪声鲁棒性与重建性能。特别是在混合噪声污染时,相较于传统的AP算法,RAFP-RED算法将PSNR的提升量达到了8.47d B,结构相似性（Structural Similarity Index,SSIM）的提升量达到了0.36,同时具有较好的视觉保真度。4.构建了远场扫描式傅里叶叠层成像系统的透射式、反射式实验室平台,在分析该成像系统的主要系统误差并对其进行算法矫正的基础上,成功验证了RAFP-RED算法的空间分辨率提升性能。在透射式平台上实现了1.6m成像距离下4倍的空间分辨率提升效果;在反射式平台上实现了1.75m成像距离下3.2倍的空间分辨率提升效果,实现了机理研究与实验研究的闭环。5.针对扫描式傅里叶叠层成像系统在远场应用时光场相干性被破坏和散斑噪声污染等问题,提出了一种基于远场空域叠层测量的图像相关技术,将空域叠层方法与传统图像相关技术结合,有效提升了复原图像质量。仿真结果表明,与传统图像相关技术相比,该方法在大大降低重建所需数据量（对于每个扫描位置,所需测量的数据量仅为传统方法的1/6）的条件下,具备空间分辨率提升4倍的潜力,具有潜在的应用价值。
徐力智[5]（2020）在《航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究》文中认为高光谱成像技术将光学成像技术与光谱分析技术有机地结合在一起,在获取目标的二维空间信息的同时,也获取了目标的光谱信息,从而对目标的几何形状和光谱特征进行分析和识别。高光谱遥感兴起于20世纪80年代遥感技术的发展,是当前遥感的前沿技术,它具有光谱分辨率高、光谱波段数多、信息量丰富等特点,可以广泛应用于地质勘查、海洋研究、农业生产等诸多领域。机载摆扫式成像光谱仪作为高光谱遥感成像的一种应用方向,具有成像视场大、成本低、使用方便、机动性好等优点,这对于高光谱遥感成像在民用领域的推广应用具有十分重要的意义。本文以机载摆扫式成像光谱仪为研究对象,为了提高成像光谱仪的成像性能,针对光学系统的成像质量展开研究,重点研究了光谱仪总体方案设计、仪器各项误差引起的像移量的计算以及复杂运动下系统调制传递函数（MTF）的计算三个方面。本文主要的研究工作如下:首先,介绍了机载成像光谱仪的应用需求,确定了光谱仪的总体设计方案以及指标;完成了光学系统的设计,详细介绍了系统各部件的相关参数;确定了摆扫成像的方案,重点介绍了三面摆扫镜的镜面以及口径设计;分析了光谱仪动态成像过程,模拟了地面成像轨迹以及像元对应关系,研究了仪器误差对图像拼接过程的影响,完成了图像的校正;介绍了光谱仪设计方案的优势,总结了目前存在的问题,为之后的研究内容奠定了基础。其次,基于仪器的光机结构定义了成像过程中的八个坐标系,利用齐次坐标变换法建立了航空摆扫式成像的成像链路模型;分析了仪器的各项误差,重点研究了三面摆扫镜自身的加工装调误差对成像链路模型的影响,计算了系统存在误差情况下像面上的像移量;分析了三面镜各项误差对像移量的影响,并结合总体指标对成像光谱仪的各项误差进行了合理的分配,采用蒙特卡洛法仿真了系统的像移量;通过软件仿真验证了成像链路模型的正确性,证明了本文设计的三面镜摆扫成像方案能够满足高图像质量的要求。最后,研究了复杂运动形式的像移对成像系统MTF的影响,提出了一种计算由像移引起的系统MTF变化的通用模型,分析了单一运动形式的像移对系统MTF影响;之后,将计算模型应用在了线性像移运动与高频、低频正弦振动混合的情况,利用第一类贝塞尔函数的无穷项之和简化了公式,得到了MTF的解析表达式,计算了由于取有限项贝塞尔级数之和引起的截断误差,从而得到了MTF的数值解,并对结果进行了分析;为了验证计算模型的正确性,提出了一种利用ZEMAX和MATLAB软件模拟光学系统中像点位移对系统MTF影响的仿真方法;完成了验证实验,实验结果与MTF计算结果相符,验证了计算模型以及仿真模型的正确性,最后,仿真了光谱仪存在误差情况下获取图像成像质量的变化,仿真结果与公式计算结果相符。本文从光谱仪的方案设计、航空成像像移计算、复杂像移下MTF的计算三个方面完成了机载摆扫式成像光谱仪的成像质量研究,研究内容能为航空摆扫式成像光谱仪的指标设计以及图像复原提供理论基础以及技术指导,对推动机载成像光谱仪的研制与应用具有重要的工程应用价值。
潘安[6]（2020）在《高分辨率大视场快速傅里叶叠层显微成像方法研究》文中提出傅里叶叠层显微成像术（Fourier ptychographic microscopy,FPM）是新一代计算成像技术和定量相位成像技术。兼具了相位恢复和相干合成孔径的思想,它可以解决传统显微成像中分辨率与视场相互制约的问题,无需机械扫描能获得十亿像素级图像,近年来已被成功应用于数字病理学等领域。本论文系统地介绍了FPM显微成像技术在光学显微成像技术发展历程上的重要地位,介绍了FPM的基本理论和发展方向,针对目前尚存的系统误差、分辨率极限不明确、图像采集效率低等若干关键问题提出解决方案,提高了测量精度、成像分辨率和成像效率,实现了毫米级成像视场、亚波长量级成像分辨率和单次曝光的时间反演成像。论文主要工作和创新点如下:1.搭建了一套基于平板R/G/B LED阵列照明的FPM成像系统,验证了FPM技术的诸多功能如高分辨率、大视场、像差恢复、景深延拓、定量相位成像等。解决了LED强度不均匀问题,提出了一系列的数据预处理方法,能够有效地抑制噪声并消除杂散光的影响。针对实际中多种误差的混合,提出了无需先验信息的混合系统误差矫正算法（SC-FPM）,显着提升了原始FPM重建算法对系统误差的鲁棒性,研究了渐晕效应的影响并提出了对应的两个解决策略。最终总结出了一套完整的无伪影的FPM成像方法。2.在高分辨率FPM成像方面,搭建了基于半球形数字聚光镜实现亚波长分辨率的FPM成像系统（SRFPM）。该技术最终实现了基于4×/0.1NA物镜合成至1.05NA,视场14.6 mm2,使用465 nm光波实现分辨率达到244 nm,景深0.3 mm,对应空间带宽积（Space-bandwidth product,SBP）为24500万像素。该平台具有亚波长分辨率、大视场、高能量利用率等诸多优势,相比于传统基于4×/0.1NA物镜的明场成像,SRFPM扩宽了65倍的SBP。与基于平板LED照明的传统FPM相比,SBP也从原先9700万像素提升至2亿4500万像素,提升到约2.5倍。与基于40×/0.6NA物镜科勒照明下的非相干成像相比,SRFPM同时恢复出了强度和相位图像,SBP提升了245倍。3.在快速FPM成像方面,提出了基于离焦图像快速FPM成像方法（s FPM）,可以实现动态的时间反演成像。针对稀疏样品只需采集单幅环形光照明的离焦图像,针对稠密样品也只需要采集两幅非对称的环形光照明图像,通过双相机共光路的方式仍可以实现两倍分辨率的单次曝光实时成像。尽管该工作牺牲了暗场图像的采集,分辨率只提升两倍,但是由于采用20×/0.4NA物镜,有效NA仍然有0.8,可以满足大多数生物应用需求。4.在具体应用方面,参与搭建了基于并行FPM的96通道高通量生物细胞培养成像系统（96Eyes）。该系统主要存在三个方面的工程和技术难点:如何实现低成本的物镜设计、不同培养板的离焦程度和同一培养板不同通道的离焦问题以及由半月形培养液引起的失真、场曲和波矢失配问题。详细分析和阐述了失真、场曲和波矢失配问题及解决方法,提出了自适应波矢校正算法（AWC-FPM算法）,该算法能够自适应地校正波矢失配问题,解决了低冗余信息下剧烈像差的稳定恢复和栅格噪声问题,配合数字重聚焦校正场曲实现了无伪影的高成像质量,未来该系统具有广阔的市场前景。
杨峰[7]（2020）在《分布式全息孔径成像技术研究》文中提出分辨率是成像系统最重要指标之一,为提高分辨率,需要增大系统的孔径,相继发展出了整体式、拼接式大孔径和分布式多孔径成像等技术。其中,对于整体大孔径成像技术,大孔径主镜的光学加工、支撑、以及对主镜的运载能力等因素制约了这种技术的发展。分布式孔径成像技术通过阵列小孔径共相综合实现等效大孔径的成像分辨率。该技术在降低了工艺难度的同时也减轻了重量、体积,但这种系统需要大量的自适应光学波前探测、控制、校正系统以及大量的共相误差探测和校正系统等,这使整个系统结构非常复杂,限制了该技术的应用。随着电子信息技术的进步,数字化分布式孔径成像技术逐渐发展起来。该技术首先采用数字化方式获取各子孔径捕获的波面复振幅,然后通过计算成像的方式实现多孔径高分辨率综合成像。该技术进一步减小了系统的重量和体积,降低了系统的复杂度。但也带来了新的挑战,主要包括复振幅的准确记录,共相综合误差的实时探测和校正等。本文采用数字全息技术记录子孔径复振幅,设计了分布式全息孔径成像系统,并针对系统的等效分辨率、离轴数字全息的复振幅记录和提取条件、数字共相、散斑抑制等关键问题进行了分析和研究。针对等效分辨率问题,由于相干照明下的分布式孔径成像系统的CTF（相干传递函数）是不连续的,因此,通过CTF截止频率不能准确分析出系统的等效孔径。本论文提出了一种新的估计等效孔径的方法,通过扫描某像点及其邻近像点的距离和相对相位,计算各对应像点ASF（振幅扩散函数）的相干叠加曲线,用以判断该像点能否被分辨,并得到相应的分辨率和等效孔径。经仿真和实验验证,该方法能较准确的估计出系统分辨率。针对子孔径间数字共相问题,本论文设计了子孔径内像差校正、子孔径间复振幅形位误差校正、及子孔径间共相综合的算法流程。首先,分析了各子孔径波面间的形状和位置误差,及已有的以相似变换模型估计子孔径间波面形位误差的方法的局限性,证明了基于瞳面场拼接的综合共相方法的结果存在较大的误差。针对该问题,提出了一种新的像平面干涉数字共相算法,该算法以干涉成像原理为基础,先在像面校正各子孔径复振幅的形位误差,再结合优化算法校正各子孔径间的共相误差,逐步实现高分辨成像,避免了仅以相似变换模型根据像面变换关系求解瞳面场变换关系的不准确性,因而具有更优的综合效果和更广阔的应用范围。针对子孔径和综合后的重建像中散斑噪声的问题,分析了相干成像中的散斑模型、多帧平均抑制散斑的原理、以及散斑像的乘性噪声模型。在此基础上,针对实时性应用要求,对于单帧数字全息图或孔径综合后的高分辨像面场,提出了一种采用不同tip-tilt相位调制的抑制散斑噪声的平均方法。该方法能够在几乎不降低重建像分辨率的前提下实现散斑的抑制。此外,提出了将该方法作为BM3D（Block-Match and 3D filtering）去噪算法的预处理算法,在尽可能保留分辨率的前提下实现了较好的散斑噪声抑制。最后,研制了分布式全息孔径成像试验系统,通过移动全息孔径模拟2×2阵列的分布式孔径成像,实现了四孔径分布式全息孔径成像探测,采用上述算法和流程实现了四孔径综合高分辨成像。相比单一子孔径成像,分布式全息孔径成像系统的分辨率和信噪比都得到了极大的提升。理论和实验证明,分布式全息孔径成像能有效地提高系统的分辨率,是一种非常有潜力的成像技术。
李跃[8]（2020）在《基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发》文中提出作为航空航天领域获取信息的重要设备,安装于不同类型飞行器上的航空航天相机,其成像质量的优劣将对目标物的观测效果和观测精度有着直接影响,因此在相机出厂前需要对相机的图像质量进行测试评价。本文针对现有航空航天相机像质检测效率低、人员误差大的问题,在对传统的像质测试方法充分了解的基础上,给出了一种基于传递函数的计算方法实现对航空航天相机像质进行评价;同时为了满足测试系统实时传输图像的要求,进行了基于千兆以太网协议的图像数据实时传输接口设计。本测试系统研发中,涉及的主要内容有:利用FPGA硬件平台实现千兆以太网协议,将相机图像数据高速传输至计算机端;编写了面向UDP的Socket套接字进行图像采集,将图像RAW格式转换为BMP位图文件进行图像显示,利用边缘检测与霍夫变换相结合的方法完成图像位姿校正等相关功能的算法程序;在调制传递函数（MTF）值计算中,采用了对比度的测量方式实现MTF的数值计算;在实验室的环境下搭建了相机性能测试系统平台,采用不同型号的相机对系统中矩形靶标进行拍摄,获取条纹图像计算MTF值,并与人工MTF测试结果进行对比分析;对系统测试结果精确度产生影响的因素进行了分析并给出了相应解决措施。实验测试结果表明,本测试系统能够更加准确地获取MTF值,大大提高了测试效率,实现了对航空航天相机成像质量的性能测试要求。
牛锐泽[9]（2020）在《空间大口径拼接光学系统成像特性及图像复原方法研究》文中研究指明随着高分辨率高质量光学遥感卫星图像需求的不断提升,亟待研制超大口径的光学遥感成像载荷。拼接式光学系统具有折叠/展开式结构,且在装调过程中灵活性较强,已成为超大口径高分辨率光学遥感成像载荷的重要发展方向。然而,空间大口径拼接光学系统的成像质量受主镜拼接误差及在轨力热环境共同影响,其退化特性较传统单口径成像系统更为复杂,导致成像质量无法满足目标解译的实际需求,因而需要深入开展针对空间大口径拼接光学系统的成像特性研究,并以此为依据提出相应的图像复原方法。目前尽管国内外学者已针对拼接式光学系统的成像特性展开了部分研究,但尚未全面考虑拼接误差和在轨退化耦合要素的影响,关于针对上述特性的图像复原方法研究也鲜有报道。针对该问题,本文开展空间大口径拼接光学系统成像特性和图像复原方法研究,并开展相应的实验验证。主要研究内容包括:（1）空间大口径拼接光学系统成像仿真建模与特性分析。通过对镜面拼接式光学系统特殊的入瞳结构进行数学建模,分析理想大口径拼接光学系统的成像特性,同时分析光学系统点扩散函数（Point Spread Function,缩写为PSF）及调制传递函数（Modulation Transfer Function,缩写为MTF）在活塞误差、倾斜误差、子镜间隙三类拼接误差作用下的变化规律。在此基础上,立足光学遥感全链路,将大气传输、探测器采样、电子学信号转换、卫星平台振动及随机噪声等环节对成像质量的影响与大口径拼接光学系统成像特性耦合,建立大口径拼接光学系统在轨成像质量退化模型,并分析得出空间大口径拼接光学系统具有图像MTF中高频段信息损失严重、纹理细节模糊、存在高频噪声等成像特性,为后续空间大口径拼接光学系统图像复原方法研究提供先验输入。（2）空间大口径拼接光学系统图像复原模型与方法建立。针对空间大口径拼接光学系统的成像质量退化特性,基于增强型超分辨率生成对抗网络（ESRGAN）,通过对抗训练使生成网络G和判别网络D达到平衡,对图像的中高频信息进行复原。同时,为更真实地恢复图像纹理细节,将小波变换引入生成网络,通过对退化图像的特征图进行小波分解,并设置小波阈值函数来去除高频噪声,从而提出一种融入小波分解和ESRGAN神经网络的WT-ESRGAN图像复原方法,实现提升图像MTF、恢复图像中高频信息的同时,保证纹理细节、有效抑制高频噪声的目的。（3）实验验证及分析。结合仿真实验,验证图像复原方法的有效性,并与已有复原方法的处理结果进行对比。同时选取不同图像质量评价指标对复原方法的处理结果进行评价,分析复原方法对不同种类、不同程度拼接误差作用下退化图像的处理性能。通过实验证明本文建立的复原方法有效地恢复了图像的纹理细节及边缘结构,能够有效解决空间大口径拼接光学系统中存在的图像MTF曲线中高频段下降严重、纹理细节模糊等图像质量问题,为超大口径拼接光学系统的未来空间应用提供技术支撑。
王晓恒[10]（2020）在《天底与全方位临边大气成像探测仪研究》文中研究说明空间大气成分的信息有助于人类对全球的气候进行研究,进而更好的帮助人类的生产和生活。天基遥感的大气探测方法是一种效率较高的大气探测手段。研究高效率的天基遥感大气探测方法,在气候预测与预警、以及污染的防护和治理等领域有着重要的作用。根据实际需求,本文深入研究了一种天基大气遥感成像探测的方式,提出一种双光路共用光学元件和探测器的多光谱和高光谱大气探测方式。在分析原理和可行性的基础上,搭建了双光路多光谱成像系统的样机,检验了该大气遥感探测方式的可行性。目前国内的大气遥感载荷只具有单一的探测模式,探测范围也较小,从而给后期的解译造成困难。为提高临边覆盖范围,本文将全景成像原理用在大气临边探测上,使用全景环形透镜接收全方位的临边辐射,光束在全景环形透镜内部折返两次,实现临边360°视场的探测。通过交叉检验的方法,可以提高临边反演的精度。临边探测能够反演大气的廓线,而不能反演总量。为获得大气的总量信息,在全景环形透镜前放置前置透镜组,天底视场的光束从前置透镜进入光学系统。对于天底视场,全景环形透镜相当于一个厚透镜。天底和临边两个光路聚焦于同一像面,聚焦形状分别为一个圆斑和包围亮斑的圆环。该光学系统的天底焦距和临边焦距分别为4.86mm和5.75mm,视场分别为10°和360°×（70.32°72.82°）。探测仪工作于400km轨道高度时,能够探测周围临边高度范围10-100km和天底覆盖范围为70km的空间大气。由于紫外到可见光谱区域有着大气及气溶胶分子的特征光谱,在该波段范围内选取了6个谱段,使用滤光片分光。在该探测仪的光学设计过程中,突破了大视场照度的提升手段和全景环形透镜的设计方法等关键技术。该探测仪的光学模型显示,设计的结果具有良好的成像质量。由于天底与全方位临边探测仪的圆环形像面限制,无法采用常规的色散方法实现高光谱探测。本文提出并设计了一种使用声光可调谐滤波器（AOTF）代替光栅或棱镜,在时间域上进行高光谱成像探测的方法。对之前多光谱探测模型进行优化改进,并增添了AOTF分光模块和中继转像模块。本文详述了该光学系统的设计和优化方法,物理仿真模型显示,AOTF双视场高光谱探测系统具有优良的成像探测效果。该大气高光谱探测方法的提出,填充了我国在相关领域的空白,同时也对我国天基高光谱探测提供了一个新的思路。为了实现天底和环形临边视场同时探测的方案的工程化,对基于滤光片分光的多光谱模型进行了敏感度分析和机械结构设计,设计了与双视场探测需求相匹配的框架式机械结构,之后完成了探测仪样机光机元件的加工和装配。由于该探测仪样机的临边环形视场口径较大,难以一次性的完成高精度定标,采取分割视场定标的方法,提高定标精度。样机的实测焦距略大于设计焦距,这保证了分辨率需求。静态传函和外场测试结果显示,样机工作性能良好,验证了设计理论。这种天底和全方位临边同时探测成像的方式,能够有效提高天基大气探测的效率,节省探测成本,为未来的大气探测提供了一个重要的参考方向。
二、采样成像系统的CTF与MTF的关系研究（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、采样成像系统的CTF与MTF的关系研究（论文提纲范文）
（2）基于深度学习的自适应放射治疗关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自适应放射治疗概述 |
| 1.2 深度学习技术的研究发展 |
| 1.2.1 网络原理 |
| 1.2.2 模型训练 |
| 1.2.3 网络架构 |
| 1.3 深度学习在自适应放疗中的应用 |
| 1.3.1 计划图像与运动摆位 |
| 1.3.2 图像分割与配准 |
| 1.3.3 放疗计划与预后预测 |
| 1.4 论文研究目的与主要内容 |
| 第二章 基于改进U-Net模型的个体化三维剂量分布预测 |
| 2.1 序言 |
| 2.2 方法和材料 |
| 2.2.1 网络架构 |
| 2.2.2 数据采集 |
| 2.2.3 实施过程 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.4 讨论与结论 |
| 第三章 基于深度强化学习的自动高效散射分布估计 |
| 3.1 序言 |
| 3.2 方法和材料 |
| 3.2.1 自动散射估计框架 |
| 3.2.2 MC粒子抽样模拟 |
| 3.2.3 基于泊松分布和稀疏特征表达的散射统计分布模型 |
| 3.2.4 深度强化学习 |
| 3.2.5 DDQN可解释性 |
| 3.2.6 实施过程 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 MC粒子抽样模拟 |
| 3.3.2 散射估计的过松弛平滑算法 |
| 3.3.3 散射估计性能对比 |
| 3.3.4 自动散射估计过程 |
| 3.3.5 Grad-CAM热图 |
| 3.3.6 泛化验证 |
| 3.4 讨论与结论 |
| 第四章 平板X射线源成像系统的成像性能预测模型 |
| 4.1 序言 |
| 4.2 方法和材料 |
| 4.2.1 平板X射线源器件结构 |
| 4.2.2 常规CBCT与平板X射线源成像系统 |
| 4.2.3 MTF测量方法流程 |
| 4.2.4 平板X射线源成像系统的MTF预测模型 |
| 4.2.5 深度强化学习 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 常规CBCT的MTF测量实验 |
| 4.3.2 平板X射线源MTF测量实验 |
| 4.3.3 参数智能调整过程 |
| 4.3.4 平板X射线源成像系统MTF预测 |
| 4.4 讨论与结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间成果 |
| 致谢 |
（3）红外焦平面探测器MTF、串音测试技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 调制传递函数与串音测试技术研究的背景及意义 |
| 1.2 调制传递函数与串音测试技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究发展现状 |
| 1.2.2 国内研究发展现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与工作 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 工作安排 |
| 第二章 MTF、串音物理意义 |
| 2.1 红外焦平面探测器技术原理 |
| 2.1.1 红外成像过程 |
| 2.1.2 探测器结构 |
| 2.2 调制传递函数 |
| 2.2.1 光学传递函数与MTF关系 |
| 2.2.2 正弦光栅法 |
| 2.2.3 狭缝法 |
| 2.2.4 刀口法 |
| 2.3 串音 |
| 2.3.1 串音的产生 |
| 2.3.2 小光点法 |
| 2.3.3 其他串音测试方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MTF、串音测试系统光学设计 |
| 3.1 测试系统光路设计 |
| 3.1.1 MTF测试系统 |
| 3.1.2 串音测试系统 |
| 3.2 红外辐射源与靶标模块 |
| 3.2.1 红外辐射源 |
| 3.2.2 红外靶标 |
| 3.3 红外准直系统 |
| 3.3.1 准直系统类型 |
| 3.3.2 准直系统光学特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 测试系统软件算法设计 |
| 4.1 软件系统整体框架 |
| 4.2 图像预处理模块 |
| 4.2.1 图像噪声分析 |
| 4.2.2 盲元的替换 |
| 4.2.3 非均匀性校正 |
| 4.3 数据处理 |
| 4.3.1 数据噪声抑制 |
| 4.3.2 边缘检测 |
| 4.3.3 数据拟合 |
| 4.4 MTF计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验结果与分析 |
| 5.1 噪声抑制 |
| 5.2 边缘角度检测 |
| 5.3 数据拟合 |
| 5.4 测试结果 |
| 5.5 试验结果分析 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得成果 |
（4）基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 提升空间分辨率的技术手段 |
| 1.2.1 图像超分辨率重建技术 |
| 1.2.2 合成孔径技术 |
| 1.2.3 合成孔径激光雷达技术 |
| 1.2.4 基于稀疏限制的鬼成像雷达技术 |
| 1.3 相位成像技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 相位成像技术 |
| 1.3.2 近场叠层成像技术国内外研究现状 |
| 1.3.3 远场叠层成像技术国内外研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及论文章节安排 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 基于傅里叶叠层的扫描式光学合成孔径系统 |
| 2.1 相位恢复的解模糊问题 |
| 2.1.1 迭代相位复原理论 |
| 2.1.2 相位复原算法中的解模糊现象 |
| 2.1.3 叠层方法对相位解模糊现象的消除 |
| 2.2 傅里叶叠层显微光学成像原理 |
| 2.3 远场傅里叶叠层光学成像系统原理 |
| 2.3.1 成像基本原理 |
| 2.3.2 成像前向模型 |
| 2.3.3 改进的远场成像模型 |
| 2.3.4 反射式远场成像模型 |
| 2.4 远场傅里叶叠层光学成像系统性能与像质评价指标 |
| 2.4.1 光学成像系统的性能评价指标 |
| 2.4.2 图像质量的量化评价方法 |
| 2.5 远场傅里叶叠层光学成像系统关键影响因素分析 |
| 2.5.1 相干光照明粗糙表面的散斑现象 |
| 2.5.2 远场面的相位弯曲 |
| 2.5.3 激光能量分析 |
| 2.5.4 照明光场的相干性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 远场傅里叶叠层光学成像重建算法研究 |
| 3.1 数据预处理 |
| 3.1.1 序列图像配准 |
| 3.1.2 噪声模型分析 |
| 3.1.3 噪声预处理算法 |
| 3.2 经典相位复原算法 |
| 3.2.1 基于交替投影的优化算法 |
| 3.2.2 基于半正定规划的优化算法 |
| 3.3 改进的优化框架 |
| 3.3.1 代价函数的选取 |
| 3.3.2 初始化 |
| 3.3.3 正则化去噪 |
| 3.4 仿真实验与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 远场傅里叶叠层光学成像实验验证与误差分析 |
| 4.1 采样率限制分析 |
| 4.1.1 频谱面采样率限制 |
| 4.1.2 像面采样率限制 |
| 4.2 远场傅里叶叠层光学成像系统实验设计 |
| 4.2.1 实验器材选择 |
| 4.2.2 透射式实验平台搭建 |
| 4.2.3 反射式实验平台搭建 |
| 4.3 远场傅里叶叠层光学成像系统误差分析 |
| 4.3.1 明暗场图像区分 |
| 4.3.2 强度图像更新 |
| 4.3.3 光瞳误差校准 |
| 4.3.4 成像系统像差校准 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于叠层测量的图像相关技术 |
| 5.1 傅里叶叠层技术应用于远场的局限性 |
| 5.2 基于叠层测量的图像相关技术 |
| 5.2.1 图像相关术 |
| 5.2.2 叠层图像相关术 |
| 5.2.3 优化框架 |
| 5.3 实验仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要创新点 |
| 6.2 论文的其它研究内容 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 高光谱成像技术 |
| 1.1.2 机载高光谱成像仪的成像方式 |
| 1.1.3 机载成像光谱仪的应用 |
| 1.1.4 本课题研究的意义 |
| 1.2 机载高光谱成像仪的研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 国内外成像质量相关领域的研究现状 |
| 1.3.1 成像系统像移量的计算 |
| 1.3.2 像移对调制传递函数的影响 |
| 1.4 研究现状总结 |
| 1.5 本文研究内容和章节安排 |
| 第2章 成像质量研究相关理论基础 |
| 2.1 动态光学理论 |
| 2.1.1 齐次坐标变换 |
| 2.1.2 三维图形的位置变换 |
| 2.1.3 光的反射与折射 |
| 2.1.4 动态成像关系 |
| 2.2 光学系统的调制传递函数 |
| 2.2.1 MTF的相关理论 |
| 2.2.2 MTF的测量方法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 航空摆扫式成像光谱仪的总体方案 |
| 3.1 机载成像光谱仪的应用需求 |
| 3.2 扫描光谱仪的总体方案 |
| 3.3 光学系统的方案 |
| 3.3.1 望远镜设计 |
| 3.3.2 准直镜设计 |
| 3.3.3 分光系统设计 |
| 3.4 摆扫成像方案 |
| 3.4.1 折转镜设计 |
| 3.4.2 旋转三面镜设计 |
| 3.5 动态成像过程分析 |
| 3.5.1 摆扫成像的地面轨迹 |
| 3.5.2 摆扫过程中的像元畸变分析 |
| 3.5.3 图像拼接过程中地面像元的对应关系 |
| 3.5.4 误差对图像拼接的影响分析 |
| 3.6 设计方案的优势 |
| 3.6.1 信噪比计算 |
| 3.6.2 单点扫描的优势 |
| 3.7 光谱仪设计方案的总结 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 航空摆扫式成像光谱仪像移计算和误差分配 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系定义 |
| 4.3 成像链路模型的建立 |
| 4.4 航空成像光谱仪的误差项 |
| 4.4.1 飞机高程误差以及飞行速度误差 |
| 4.4.2 稳定平台补偿精度 |
| 4.4.3 三面镜摆扫速度误差 |
| 4.4.4 三面镜加工装调误差 |
| 4.5 计算像点位移 |
| 4.6 三面镜加工装调误差对像移量的影响 |
| 4.7 蒙特卡洛法仿真 |
| 4.7.1 蒙特卡洛法的基本思想 |
| 4.7.2 基于系统指标的误差分配 |
| 4.7.3 MATLAB仿真 |
| 4.8 基于光学设计的验证实验 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 复杂像移情况下系统调制传递函数的计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 通用的MTF计算模型 |
| 5.3 单一运动形式像移对MTF的影响分析 |
| 5.3.1 线性运动 |
| 5.3.2 正弦像移 |
| 5.4 复杂像移对MTF的影响分析 |
| 5.5 复杂像移下MTF的数值解分析 |
| 5.5.1 数值解产生的截断误差的分析 |
| 5.5.2 像移运动各参数对MTF的影响 |
| 5.6 软件仿真实验 |
| 5.6.1 仿真方法 |
| 5.6.2 仿真结果 |
| 5.7 验证实验 |
| 5.8 光谱仪图像拼接过程中的MTF变化 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 创新点说明 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）高分辨率大视场快速傅里叶叠层显微成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专业词语英文缩写对照表 |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光学显微镜发展简史 |
| 1.2 现代远场光学显微成像技术的局限 |
| 1.2.1 分辨率受限制于物镜数值孔径 |
| 1.2.2 视场与分辨率的权衡关系 |
| 1.2.3 像差 |
| 1.2.4 景深狭小 |
| 1.2.5 相位丢失 |
| 1.3 现代远场光学显微成像技术发展路线图 |
| 1.4 傅里叶叠层显微成像术与叠层衍射成像术的联系与区别 |
| 1.5 傅里叶叠层显微成像术的国内外研究现状和进展 |
| 1.5.1 三维成像 |
| 1.5.2 混合态解耦合 |
| 1.5.3 成像系统设计 |
| 1.6 本论文研究目的、意义和主要创新点 |
| 1.7 主要工作和章节安排 |
| 第2章 傅里叶叠层显微成像术的理论和实现 |
| 2.1 傅里叶叠层显微成像术的基本原理 |
| 2.1.1 傅里叶叠层显微成像术的采集过程 |
| 2.1.2 傅里叶叠层显微成像术的重建过程 |
| 2.2 傅里叶叠层显微成像术的重构细节 |
| 2.2.1 分块处理缘由及方法 |
| 2.2.2 更新顺序 |
| 2.2.3 频域提取补偿 |
| 2.2.4 空域采样率和频域交叠率 |
| 2.2.5 初始猜测 |
| 2.2.6 分辨率板或生物切片玻璃衬底补偿 |
| 2.2.7 光电数字探测器的选择 |
| 2.3 傅里叶叠层显微成像术的成像性能分析和实验验证 |
| 2.3.1 开源数据算法交叉验证 |
| 2.3.2 基于发光二极管平板照明的傅里叶叠层显微成像实验系统搭建和标定 |
| 2.3.3 成像分辨率和空间带宽积提升验证 |
| 2.3.4 像差恢复正确性间接验证 |
| 2.3.5 数字病理切片高分辨率全彩色成像验证 |
| 2.3.6 景深延拓性能验证 |
| 2.4 傅里叶叠层显微成像术与结构光照明显微术的联系与区别 |
| 2.5 傅里叶叠层显微成像术与相干合成孔径成像的联系与区别 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 傅里叶叠层显微成像系统误差校正方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光源亮度不均匀校正方法 |
| 3.3 噪声抑制方法 |
| 3.3.1 噪声抑制求解算法总结与分类 |
| 3.3.2 数据预处理算法 |
| 3.4 混合系统误差校正方法 |
| 3.4.1 算法参数对噪声抑制的鲁棒性影响 |
| 3.4.2 像差恢复与亮度不均匀校正算法的矛盾及解决办法 |
| 3.4.3 照明阵列位置误差与噪声抑制算法的矛盾及解决办法 |
| 3.4.4 无先验的多样混合误差及解决办法 |
| 3.5 渐晕效应校正方法 |
| 3.5.1 渐晕效应对成像质量的影响 |
| 3.5.2 基于严格波动理论的线性空变的渐晕模型 |
| 3.5.3 两个应对策略及实验结果 |
| 3.6 光源相干性影响 |
| 3.7 大视场下的光源位置误差 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 基于半球形聚光镜的傅里叶叠层显微成像系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统搭建 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 多种成像方式通量对比与评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于离焦图像快速傅里叶叠层显微成像方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统搭建及其原理 |
| 5.3 基于单幅离焦图像的单次曝光成像方法 |
| 5.4 基于双幅离焦图像的快速成像方法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 高通量细胞培养成像系统半月形液面影响的原位矫正 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统介绍 |
| 6.3 半月形培养液造成的失真、场曲和波矢失配 |
| 6.4 自适应波矢失配校正算法和场曲校正方法 |
| 6.5 实验结果与讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 论文总结和展望 |
| 7.1 本文主要工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）分布式全息孔径成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 整体式大孔径光学望远镜 |
| 1.1.2 主镜拼接式光学望远镜 |
| 1.1.3 分布式孔径望远镜 |
| 1.1.4 迈克尔逊型基线干涉望远镜 |
| 1.2 分布式孔径成像原理 |
| 1.2.1 UV覆盖 |
| 1.2.2 干涉成像原理 |
| 1.3 基于数字全息的数字式分布式孔径光学成像 |
| 1.3.1 基于离轴数字全息的复振幅探测 |
| 1.3.2 数字复振幅像面场重建 |
| 1.3.3 数字化共相综合 |
| 1.4 分布式全息孔径成像技术研究现状 |
| 1.5 论文主要研究目的和内容 |
| 第2章 分布式全息孔径成像系统设计及分析 |
| 2.1 分布式全息孔径成像系统设计 |
| 2.1.1 分布式全息孔径成像系统 |
| 2.1.2 分布式全息孔径成像关键问题 |
| 2.1.3 分布式全息孔径成像数据处理总体流程 |
| 2.2 分布式全息孔径成像分辨率 |
| 2.2.1 数字全息孔径成像系统近似模型 |
| 2.2.2 分布式全息孔径成像分辨率及其等效孔径分析 |
| 2.3 实验系统 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 子孔径内像差校正 |
| 3.1 大气湍流像差及其ZERNIKE多项式描述 |
| 3.2 全息孔径成像及其孔径内像差校正模型 |
| 3.3 子孔径内ZERNIKE像差校正 |
| 3.3.1 子孔径内Zernike像差校正综述 |
| 3.3.2 基于双边扰动SPGD算法的子孔径内Zernike像差校正 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 双边扰动SPGD算法校正子孔径内Zernike像差 |
| 3.4.2 双边扰动SPGD算法同其它优化算法比较 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 子孔径复振幅间形位误差校正 |
| 4.1 子孔径复振幅间形位误差校正研究现状 |
| 4.2 分布式全息孔径各子孔径间误差分析 |
| 4.3 基于图像配准的形位误差校正 |
| 4.3.1 图像配准方法综述 |
| 4.3.2 基于KAZE特征点的子孔径间重建像配准 |
| 4.3.3 子孔径间复振幅的形位误差校正 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 孔径间共相综合 |
| 5.1 分布式全息孔径成像模型及子孔径间像差 |
| 5.1.1 分布式全息孔径成像模型 |
| 5.1.2 子孔径像差及其影响 |
| 5.2 分布式全息孔径像面干涉共相算法 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 四孔径共相综合结果 |
| 5.3.2 共相综合像分辨率分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 重建像散斑抑制 |
| 6.1 散斑现象 |
| 6.2 散斑抑制方法原理 |
| 6.2.1 散斑像的非相干叠加可以抑制散斑 |
| 6.2.2 散斑的乘性噪声模型 |
| 6.3 数字全息图再现像散斑抑制方法研究现状 |
| 6.4 基于TIP-TILT相位调制的数字全息散斑抑制技术 |
| 6.5 BM3D去噪技术 |
| 6.6 实验结果 |
| 6.6.1 子全息孔径重建像去噪 |
| 6.6.2 分布式全息孔径综合高分辨像去噪 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本论文总结 |
| 7.2 本论文创新性工作 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 相机图像传输研究现状 |
| 1.2.2 相机光学系统性能测试研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及结构安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 关键技术理论基础和总体方案设计 |
| 2.1 测试系统传递函数理论分析 |
| 2.1.1 光学传递函数基础理论 |
| 2.1.2 串联系统传递函数 |
| 2.1.3 MTF测试原理 |
| 2.2 MTF测试方法 |
| 2.2.1 狭缝法 |
| 2.2.2 刃边法 |
| 2.2.3 对比度法 |
| 2.3 测试系统高速以太网传输协议 |
| 2.3.1 千兆以太网技术简介 |
| 2.3.2 以太网协议规范介绍 |
| 2.3.3 以太网MAC协议 |
| 2.4 相机性能测试系统方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 相机高速图像数据传输系统设计 |
| 3.1 基于FPGA的千兆以太网传输设计方案 |
| 3.1.1 千兆以太网的整体系统逻辑设计构架 |
| 3.1.2 FPGA芯片的选择 |
| 3.1.3 物理层芯片选择 |
| 3.2 千兆以太网协议逻辑设计 |
| 3.2.1 数据包接收模块 |
| 3.2.2 自定义协议数据包封装模块 |
| 3.2.3 以太网MAC处理摸块 |
| 3.3 相机图像数据传输性能测试 |
| 3.3.1 仿真环境选取 |
| 3.3.2 Modelism仿真实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相机MTF测试系统设计 |
| 4.1 MTF测试系统软件设计 |
| 4.1.1 测试软件总体设计框架 |
| 4.1.2 图像采集显示模块 |
| 4.1.3 图像校正处理模块 |
| 4.1.4 MTF值实时计算模块 |
| 4.2 MTF测试系统硬件组成 |
| 4.2.1 系统硬件总体示意图 |
| 4.2.2 系统器材说明 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 实验及结果分析 |
| 5.1 测试MTF流程 |
| 5.2 测试及结果分析 |
| 5.3 误差分析 |
| 5.3.1 系统测试环境 |
| 5.3.2 平行光管MTF |
| 5.3.3 图像噪声影响 |
| 5.3.4 CCD传感器的误差 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（9）空间大口径拼接光学系统成像特性及图像复原方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 拼接式合成孔径成像技术发展现状 |
| 1.2.2 拼接式合成孔径图像复原技术发展现状 |
| 1.2.3 国内外现状分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 大口径拼接光学系统成像特性仿真建模及分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大口径拼接光学系统成像特性建模及分析 |
| 2.3 拼接误差作用下光学系统成像特性建模及分析 |
| 2.3.1 活塞误差作用下光学系统成像特性建模及分析 |
| 2.3.2 倾斜误差作用下光学系统成像特性建模及分析 |
| 2.3.3 子镜间隙作用下光学系统成像特性建模及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空间大口径拼接光学系统成像质量仿真建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间大口径拼接光学系统成像质量影响因素分析 |
| 3.3 在轨成像质量仿真建模 |
| 3.3.1 大气传输环节仿真建模 |
| 3.3.2 光学成像载荷环节仿真建模 |
| 3.3.3 卫星平台振动环节仿真建模 |
| 3.4 空间大口径拼接光学系统图像仿真及特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 空间大口径拼接光学系统图像复原方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于WT-ESRGAN的图像复原方法 |
| 4.3 WT-ESRGAN网络结构设计 |
| 4.3.1 生成网络 |
| 4.3.2 判别网络 |
| 4.3.3 损失函数 |
| 4.3.4 网络训练 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验验证及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 图像质量评价指标 |
| 5.4 实验验证与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（10）天底与全方位临边大气成像探测仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间大气探测的背景 |
| 1.1.1 大气层的组成和变化 |
| 1.1.2 大气探测的意义 |
| 1.2 空间大气的探测方法及研究现状 |
| 1.2.1 大气探测方法及发展趋势 |
| 1.2.2 国内外天基大气探测载荷 |
| 1.3 课题的研究意义与研究内容 |
| 1.3.1 课题的研究意义 |
| 1.3.2 课题的研究内容 |
| 第2章 天底与全方位临边大气探测的原理及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 天底与全方位临边空间大气探测的原理 |
| 2.2.1 大气辐射传输方程 |
| 2.2.2 临边辐射解译原理 |
| 2.2.3 天底辐射解译原理 |
| 2.2.4 全方位临边光束成像原理 |
| 2.2.5 天底光束成像原理 |
| 2.3 双视场全方位大气探测方法 |
| 2.3.1 双模式全方位探测空间的需求 |
| 2.3.2 天底与全方位临边视场同时探测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于滤光片分光的天底与全方位临边多光谱光学系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大气探测的基本指标分析 |
| 3.2.1 视场角、焦距和探测谱段 |
| 3.2.2 相对孔径与信噪比估算 |
| 3.3 双视场探测的光学系统结构 |
| 3.4 光学系统设计 |
| 3.4.1 临边大视场的照度提升方法 |
| 3.4.2 物像关系法则 |
| 3.4.3 全景环形透镜(PAL) |
| 3.4.4 全方位临边探测光学系统 |
| 3.4.5 天底探测光学系统 |
| 3.4.6 天底与全方位临边同时探测的光学系统 |
| 3.5 光学系统的像质分析 |
| 3.5.1 焦面成像区域分析 |
| 3.5.2 调制度 |
| 3.5.3 光束聚焦效果 |
| 3.5.4 场曲和畸变 |
| 3.5.5 相对照度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于AOTF的天底与全方位临边高光谱光学系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 天底与全方位临边高光谱成像探测原理 |
| 4.2.1 AOTF的光谱探测原理 |
| 4.2.2 AOTF型高光谱系统的分光方式 |
| 4.3 AOTF高光谱成像探测系统的光学设计 |
| 4.3.1 前置物镜 |
| 4.3.2 AOTF对色差的影响 |
| 4.3.3 AOTF成像光谱仪的中继物镜 |
| 4.3.4 AOTF成像光谱仪整体的拼接与优化 |
| 4.4 AOTF高光谱成像探测模型的像质分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 天底与全方位临边多光谱大气成像探测仪样机的研制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 探测系统的敏感度分析 |
| 5.2.1 双视场的焦面敏感度分析 |
| 5.2.2 热差分析 |
| 5.2.3 环境对探测的影响 |
| 5.2.4 公差分析 |
| 5.3 机械结构设计 |
| 5.4 光学元件检测与光机系统装调 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多光谱天底与全方位临边遥感样机的标定与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 遥感样机的辐射定标 |
| 6.2.1 辐照度传递 |
| 6.2.2 双视场的辐亮度定标 |
| 6.2.3 定标的不确定度 |
| 6.3 大气遥感样机的性能测试 |
| 6.3.1 照度测试 |
| 6.3.2 样机焦距测量 |
| 6.3.3 静态传函测试 |
| 6.3.4 遥感样机的外场测试 |
| 6.4 样机拍摄的图像样例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 论文工作总结与主要创新点 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 指导教师及作者简介 |
| 指导教师简介 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
四、采样成像系统的CTF与MTF的关系研究（论文参考文献）
- [1]航空光电侦察图像质量影响因素分析[J]. 王惠林,刘吉龙,吴雄雄,栾亚东. 应用光学, 2021(05)
- [2]基于深度学习的自适应放射治疗关键技术研究[D]. 马健晖. 南方医科大学, 2021
- [3]红外焦平面探测器MTF、串音测试技术研究[D]. 王敬辉. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于相位信息的远场高分辨率光学成像技术研究[D]. 李志新. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [5]航空摆扫式成像光谱仪成像质量研究[D]. 徐力智. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [6]高分辨率大视场快速傅里叶叠层显微成像方法研究[D]. 潘安. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020
- [7]分布式全息孔径成像技术研究[D]. 杨峰. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(02)
- [8]基于传递函数法的航空航天相机像质测试系统研发[D]. 李跃. 西安理工大学, 2020(01)
- [9]空间大口径拼接光学系统成像特性及图像复原方法研究[D]. 牛锐泽. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]天底与全方位临边大气成像探测仪研究[D]. 王晓恒. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)