毫米波無源探測成像超分辨算法研究及DSP實現(xiàn).pdf

1、毫米波無源成像相對于光學、紅外和微波成像，具有其獨特的技術(shù)優(yōu)勢。它能夠穿透云、霧、戰(zhàn)場硝煙等，具備全天候的工作能力，成像對比度更高，更利于目標識別與探測；它對非金屬材料有一定穿透特性，因此具有一定反偽裝能力。與有源成像相比，無源成像是探測物體自身輻射，其隱蔽性好，其戰(zhàn)場生存能力大大增強。因而毫米波無源探測成像技術(shù)已成為繼光學成像、紅外和微波成像外的一種新興的重要探測成像技術(shù)，也是當前無源探測成像技術(shù)發(fā)展的主流方向。 因為有限尺寸

2、的天線孔徑，無源毫米波成像獲取的圖像是目標場景低通濾波后疊加噪聲的結(jié)果，分辨率非常低。通過增加天線孔徑尺寸來獲取高分辨的無源毫米波圖像的方法會極大的增加系統(tǒng)成本，而且增加天線孔徑大小也面臨許多技術(shù)難題。所以為了提高圖像分辨率，必須對獲得的無源毫米波圖像進行有效的圖像復原處理，即超分辨處理。但是因為超分辨算法計算的復雜性，普通DSP處理器無法實現(xiàn)大存儲量、高速度的實時信號處理。 本論文依托毫米波無源探測成像領(lǐng)域具體科研項目，針對毫

3、米波無源探測成像超分辨理論和成像系統(tǒng)的信號處理機模塊開展了如下的研究工作： 1.分析了基于統(tǒng)計優(yōu)化的圖像超分辨算法，設計了基于統(tǒng)計優(yōu)化超分辨算法的軟件仿真工具箱；分析了加權(quán)空間圖像超分辨算法，針對加權(quán)空間圖像超分辨算法在大尺寸PSF下會產(chǎn)生明顯的邊界棱邊遮擋缺陷，采用循環(huán)邊界技術(shù)，改進了加權(quán)空間超分辨算法。 2.完成了基于統(tǒng)計優(yōu)化的圖像超分辨算法和基于加權(quán)空間圖像超分辨算法的仿真，研究了算法的運算量和存儲量需求。