高分辨率激光成像技術(shù)研究.pdf

1、高分辨率激光成像技術(shù)是一項(xiàng)正在迅速發(fā)展的新技術(shù)，在軍事偵察方面有著廣泛的應(yīng)用，受到了各國軍事部門的極大關(guān)注。高分辨率激光成像技術(shù)可以提供角分辨率達(dá)nrad量級(jí)的高分辨率圖像，能夠?yàn)榭臻g防御和空間監(jiān)測(cè)提供可靠的圖像資料，滿足了現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的需求。因此展開對(duì)高分辨率激光成像技術(shù)的研究是非常有必要的。
　　本文在國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金的資助下，探討了兩種高分辨率激光成像技術(shù)。一種是主動(dòng)式傅立葉望遠(yuǎn)術(shù)（以下簡(jiǎn)稱“AFT”），另一種是“頻譜搬移法”

2、。本文的主要工作如下：
　　首先，理論分析了AFT的成像原理：利用3幅干涉條紋掃描目標(biāo)對(duì)目標(biāo)空間頻譜信息進(jìn)行抽取，利用還原算法重構(gòu)目標(biāo)的圖像。對(duì)其中的頻譜抽取技術(shù)、相位閉合技術(shù)及大氣湍流對(duì)干涉條紋的影響進(jìn)行了分析。理論推導(dǎo)了“頻譜搬移法”的成像原理：多次利用相位不同的靜態(tài)條紋對(duì)目標(biāo)的頻譜信息進(jìn)行搬移，對(duì)照射條紋后的目標(biāo)進(jìn)行成像，利用算法對(duì)多幅圖像綜合處理，得到目標(biāo)高分辨率圖像。其次，利用MATLAB進(jìn)行了仿真。在Kolmogoro

3、v譜和Von Karman譜兩種模型下，分別對(duì)2nC=10- m、2nC=14-機(jī)相位屏。在此基礎(chǔ)上模擬了激光束穿過隨機(jī)相位屏形成的干涉條紋情況。對(duì)AFT的一維目標(biāo)進(jìn)行了仿真，提出了實(shí)驗(yàn)構(gòu)想，并對(duì)“頻譜搬移法”分別進(jìn)行了一維和二維目標(biāo)的仿真。3/210- m和2nC=15-3/210- m的大氣湍流生成了隨16-3/2
　　最后，分析了上述仿真結(jié)果，并得出以下結(jié)論：大氣湍流存在的情況下，發(fā)射孔徑間距增大時(shí)，激光通過水平大氣湍流形成

4、的干涉條紋質(zhì)量會(huì)變差。中等和弱湍流情況下，水平傳輸2000m，形成的干涉條紋情況仍比較好。利用AFT成像還原算法重建的一維目標(biāo)沒有失真。通過“頻譜搬移法”獲得的圖像分辨率明顯得到提高。
　　仿真結(jié)果說明了AFT這種新型的高分辨率成像技術(shù)是可行的。相位閉合技術(shù)在圖像還原中可以用來消除相位畸變，準(zhǔn)確的恢復(fù)目標(biāo)的相位，從而獲得目標(biāo)高分辨率圖像，為AFT應(yīng)用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像提供了依據(jù)。“頻譜搬移法”這種高分辨率成像方法也是可行的，可以提高