基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像和圖像的稀疏重構算法研究.pdf

1、毫米波無源成像利用目標與場景在毫米波段的自身輻射差異進行成像,在超低空反隱身、場景監(jiān)控、安全檢查等領域有著廣泛的應用前景。而傳統(tǒng)的探測成像方式在技術、系統(tǒng)硬件復雜度和成本等方面面臨著諸多問題,實際中難以采用。
　　由于在超低空反隱身、場景監(jiān)控、安全檢查等應用中,大量區(qū)域不包含強散射點,無源毫米波圖像頻譜主要集中在低頻部分,其表現(xiàn)出了典型的稀疏特征,因此,基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像技術提供了解決途徑。本論文針對非規(guī)則采樣技術以及

2、圖像的稀疏重構算法的研究開展如下工作:
　　1.研究了非規(guī)則采樣理論和無源毫米波成像的基本理論,給出了基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像系統(tǒng)的數(shù)學模型。
　　2.研究了分塊非規(guī)則采樣的理論,分析了采用分塊重構模型時重構圖像中塊效應等現(xiàn)象產生的原因,在分塊重構模型中引入了排序算子,并重新設計測量矩陣,引出了分塊采樣和全局重構的模型,該模型可有效地消除了塊效應等現(xiàn)象。
　　3.針對?0范數(shù)的優(yōu)化問題所得的重構圖像質量不夠好等問

3、題,研究了不動點迭代算法,引入延拓策略后,給出了基于混合范數(shù)的不動點延拓算法,分析研究了不動點延拓算法的收斂性,與不動點迭代算法相比,不動點延拓算法實現(xiàn)了重構性能的提升。
　　4.針對不動點延拓算法無法求解大規(guī)模的稀疏(稀疏度不夠大)問題,在不動點延拓算法的基礎上,引入非單調線搜索方法并進行子空間優(yōu)化,給出了基于?1最優(yōu)化問題的有效集稀疏重構算法。
　　最后通過仿真實驗表明:相對于分塊重構,基于分塊采樣和全局重構的模型有效消