幸运成像技术的理论和数值模拟研究

论文摘要

本文介绍了幸运成像技术的主要原理和关键技术,根据该技术流程模拟了幸运成像系统。首先生成了符合Kolmogorov统计规律的随机相位屏,然后分别对点目标和双星分别进行短曝光成像模拟,再从幸运图像的概率公式入手分析,推导了幸运图像对应的SR值,从而明确了模拟中选择幸运图像的具体标准,最后分别对点目标和双星的短曝光像进行选择—配准—叠加。通过对数值模拟结果进行定量分析,得出结论：幸运成像技术可以显著提高目标的成像分辨率。

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• 表目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1.1 幸运成像技术及本课题研究意义
• §1.2 国内外相关研究概况
• §1.3 本课题的研究意义
• §1.4 论文的主要内容
• 第二章 大气湍流特性分析
• §2.1 湍流的基本概念
• 2.1.1 Reynolds数
• 2.1.2 Kolmogorov湍流统计理论
• §2.2 结构函数
• 2.2.1 折射率结构函数
• 2.2.2 相位结构函数
• §2.3 大气相干长度和等晕角
• 2.3.1 大气相干长度
• 2.3.2 等晕区
• §2.4 本章小结
• 第三章 幸运成像系统的数值模拟方法
• §3.1 幸运成像技术原理
• 3.1.1 幸运图像出现的概率
• 3.1.2 短曝光图像的特点
• 3.1.3 选图—配准—叠加方法
• 3.1.4 点目标幸运成像的数值模拟流程
• §3.2 随机相位屏的数值模拟
• 3.2.1 引言
• 3.2.2 功率谱反演法推导
• 3.2.3 Kolmogorov随机相位屏的功率谱反演法模拟
• §3.3 望远镜成像系统的数值模拟
• 3.3.1 望远镜成像计算
• 3.3.2 像平面的取样
• §3.4 像质评价函数
• §3.5 小结
• 第四章 数值模拟结果及分析
• §4.1 随机相位屏的数值模拟结果
• §4.2 幸运成像的数值模拟
• §4.3 点目标的幸运成像模拟
• 4.3.1 点目标短曝光像的数值模拟
• 4.3.2 幸运图像的阈值选取
• 4.3.3 点目标短曝光像的选择
• 4.3.4 点目标短曝光像的配准叠加处理
• 4.3.5 点目标模拟结果分析
• §4.4 双星模拟结果及分析
• 4.4.1 双星成像模拟
• 4.4.2 双星短曝光像的选择
• 4.4.3 双星短曝光像的配准叠加处理
• 4.4.4 双星模拟结果分析
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文