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《基于FPGA的同時偏振成像系統(tǒng)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、學號:S15040433基碩士學位(畢業(yè))論文于FPGA的同時偏振成像系基于FPGA的同時偏振成像系統(tǒng)研究統(tǒng)研究姓名李研究生姓名:李丹陽丹陽學科、專業(yè):電子科學與技術二○一八年六月分類號:TN274密級:可公開UDC:621.38編號:基于FPGA的同時偏振成像系統(tǒng)研究STUDYONSYSTEMOFSIMULTANEOUSPOLARIZATIONIMAGINGBASEDONFPGA學位授予單位及代碼:長春理工大學(10186)學科專業(yè)名稱及代碼:電子科學與技術(0809)研究方向:信息處理技術申請學位級別:工學碩士
2、指導教師:宋路教授研究生:李丹陽論文起止時間:2016.10-2018.4摘要在復雜背景條件下對偽裝虛假目標進行成像探測,已成為國內外各大科研機構的研究重點。一般傳統(tǒng)成像探測技術主要通過圖像傳感器來捕獲目標光強信息進行成像探測,當被探測目標輻射光通過復雜背景環(huán)境時,光強信息會不同程度的被衰減,以至傳統(tǒng)成像系統(tǒng)對目標的探測能力降低。而偏振成像探測技術不但能捕獲被探測目標的光強信息,同時還能探測到目標輻射光中保持性較好的偏振態(tài)信息,通過圖像處理技術將這些信息進行解析,就能夠反演出復雜環(huán)境下不易發(fā)覺的目標,形成目標凸顯的
3、偏振圖像,提高成像探測能力。本文從光的偏振特性出發(fā),研究了偏振光的Stockes矢量數學描述方法,以及Stockes矢量的偏振成像原理,提出了基于FPGA的同時偏振成像系統(tǒng)總體設計方案。根據系統(tǒng)設計方案,完成了同時偏振成像的光學系統(tǒng)設計,以及FPGA的偏振圖像采集處理系統(tǒng)的硬件與軟件設計,并利用該系統(tǒng)在不同背景條件下進行了偏振成像探測實驗。通過對實驗獲取的探測圖像分析表明:對比傳統(tǒng)成像探測系統(tǒng),FPGA同時偏振成像系統(tǒng)結構簡單、體積小、運行速度快,在雨雪、霧霾、濃煙等復雜背景環(huán)境、能見度低的條件下,能夠有效提高目標
4、與背景的對比度,增強對目標的成像探測能力。關鍵詞:偏振成像Stockes矢量FPGA圖像處理IABSTRACTImagingdetectionoftargetsincomplexbackground,especiallytherecognitionoffalsetargetsunderlowvisibility,hasbecomeakeytopicforresearchinstitutionsathomeandabroad.Thetraditionalimagingdetectiontechnologymainly
5、usestheimagingsensortocapturetheintensityinformationofthetarget.Whentheradiatedlightofthedetectedtargetpassesthroughthecomplexbackgroundenvironment,itsintensityinformationwillbeattenuatedinvaryingdegrees,sothatthetraditionalimagingdetectionsystemcannotrecogniz
6、ethetargeteffectively.Thepolarizationimagingdetectiontechnologycannotonlycapturetheintensityinformationofthedetectedtarget,butalsodetectthepolarizationinformationinthetargetradiation.Wewillgetthehighlightimageoftheundetectabletargetunderthecomplexenvironment,i
7、fweusethetheimageprocessingtechnologytoprocesstheimageinformation,thatcanimprovetherecognitionabilityoftheimagingdetection.Inthispaper,StockesvectormathematicaldescriptionpolarizedlightandthebasicprincipleofStockesvectorpolarizationimagingdetectionarestudied,f
8、romthepolarizationstateofpolarizedlight,anddesignedtheschemeofthesimultaneouspolarizationimagingsystembasedonFPGA.Designedtheopticalsystemofthepolarizationimagingsystemandthepolari