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基于光谱分类的干涉光谱图像压缩

光子学报 2004年第6期33卷 681-684页

作者：吕群波相里斌中国科学院西安光学精密机械研究所

针对干涉成像光谱仪所成图像的特点 ,将分类算法运用于干涉图数据压缩针对单一和复杂两类目标 ,采用不同的处理方法。

关键词：干涉图光谱图图像压缩分类算法

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分析双Amici棱镜角度误差对色散的影响

光学学报 2013年第1期33卷 191-197页

作者：裴琳琳黄旻吕群波付强中国科学院光电研究院北京100094 中国科学院大学北京100049

双Amici棱镜为复合棱镜结构,作为成像光谱系统中的分光元件,避免了单棱镜色散结构存在的多种问题。双Amici棱镜的加工生产要对其各个角度提出生产指标,而角度误差对于光谱成像系统的色散性是有影响的。针对一种编码孔径成像光谱仪,设计... 详细信息

双Amici棱镜为复合棱镜结构,作为成像光谱系统中的分光元件,避免了单棱镜色散结构存在的多种问题。双Amici棱镜的加工生产要对其各个角度提出生产指标,而角度误差对于光谱成像系统的色散性是有影响的。针对一种编码孔径成像光谱仪,设计了符合性能指标要求的双Amici棱镜,并从光线追迹的角度出发,计算得到双Amici棱镜色散的数学模型。针对给出的一特定光学系统中的棱镜结构推导了棱镜各个角度单独对线色散的影响,并分析给出各个角度构成的误差链对线色散的综合影响,最终给出了棱镜的生产指标。分析结果有助于指导系统中该棱镜的加工生产。

关键词：光学设计双Amici棱镜色散倾角误差公差分配

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改进的傅里叶域小波域联合去模糊算法

光子学报 2017年第4期46卷 165-172页

作者：潘泽谭政吕群波中国科学院光电研究院计算光学成像技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

傅里叶域与小波域的联合去模糊算法在低噪声时具有优越的恢复效果,但是这种联合去模糊算法并不适用于含噪声的模糊图像.为了解决这一问题,本文将先验约束分别引入傅里叶域的去模糊步骤和小波域的去噪步骤.在傅里叶域,用矩阵形式表示目... 详细信息

傅里叶域与小波域的联合去模糊算法在低噪声时具有优越的恢复效果,但是这种联合去模糊算法并不适用于含噪声的模糊图像.为了解决这一问题,本文将先验约束分别引入傅里叶域的去模糊步骤和小波域的去噪步骤.在傅里叶域,用矩阵形式表示目标函数.对目标函数添加平滑约束并且通过噪声水平和模糊图像高频信息计算得到平滑约束项的滤波系数.同样方式,在小波域对小波域目标函数添加能量约束,实现小波域目标函数的正则化过程.分析傅里叶域的噪声放大程度,通过傅里叶域的滤波系数计算得到小波域能量约束的滤波系数.傅里叶域的平滑约束可以抑制滤波过程中噪声的产生,小波域的能量约束可以提高小波域滤波的鲁棒性.仿真实验表明,改进的算法相比于原始算法具有更好的鲁棒性,可以有效提高图像的恢复质量.对于噪声标准差为0.010.1的模糊图像,改进算法恢复图像峰值信噪比比原始算法恢复图像的峰值信噪比高1左右.并且改进算法对于高斯型点扩散函数误差具有鲁棒性,当点扩散函数估计方差与实际方差相差0.4时,改进算法的恢复效果仍优于原始算法.

关键词：图像复原正则化傅里叶域小波域逆问题

大气湍流畸变对空间目标清晰干涉成像仿真研究

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物理学报 2012年第12期61卷 225-233页

作者：刘扬阳吕群波张文喜中国科学院光电研究院北京100094

本文利用功率谱反演法分别展开对符合Kolmogonov统计规律和修正后的Von Kannen统计规律的大气湍流畸变波前相位屏进行了数值模拟研究.得到各种模型下相位屏对该成像系统干涉成像图.仿真结果表明,采用闭合相位原理,基本可以消除大气湍流... 详细信息

本文利用功率谱反演法分别展开对符合Kolmogonov统计规律和修正后的Von Kannen统计规律的大气湍流畸变波前相位屏进行了数值模拟研究.得到各种模型下相位屏对该成像系统干涉成像图.仿真结果表明,采用闭合相位原理,基本可以消除大气湍流对光束波前的影响,验证了采用相位闭合技术的优势.

关键词：干涉成像大气湍流功率谱波前相位屏

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阿达玛变换光谱成像仪光谱混叠分析及修正

光子学报 2005年第10期34卷 1518-1521页

作者：周锦松吕群波相里斌中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术实验室

叙述了阿达玛变换光谱成像仪的原理及仪器构成,对阿达玛编码模板引起的光谱混叠现象进行了分析研究.从理论上导出了光谱混叠公式,并提出了光谱修正方法,仿真实验结果表明该方法简单有效.修正后光谱图像的分辨率取决于偏离光轴最远处的... 详细信息

叙述了阿达玛变换光谱成像仪的原理及仪器构成,对阿达玛编码模板引起的光谱混叠现象进行了分析研究.从理论上导出了光谱混叠公式,并提出了光谱修正方法,仿真实验结果表明该方法简单有效.修正后光谱图像的分辨率取决于偏离光轴最远处的码元对应的空间分量.

关键词：光谱成像阿达玛变换光谱混叠编码模板

静态计算光谱成像仪图谱反演的关键数据处理技术

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物理学报 2013年第6期62卷 17-24页

作者：刘扬阳吕群波曾晓茹黄旻相里斌中国科学院光电研究院计算光学成像技术重点实验室北京100094

静态计算光谱成像技术中图谱反演环节是实现其理论优势极为关键的一步,是决定最终获得图谱质量优劣的数据处理技术.本文为此专注于计算光谱的图谱反演环节,对图像压缩感知理论算法、图像重构算法、以及针对图谱三维数据的反演算法都开... 详细信息

静态计算光谱成像技术中图谱反演环节是实现其理论优势极为关键的一步,是决定最终获得图谱质量优劣的数据处理技术.本文为此专注于计算光谱的图谱反演环节,对图像压缩感知理论算法、图像重构算法、以及针对图谱三维数据的反演算法都开展了深入的研究和比较,并结合所研制系统的图谱数据传输全链路和工程研制过程中误差等因素进行全面详尽的仿真验证,给出各种图谱反演算法验证、分析结果.指出静态计算光谱成像系统研制中图谱反演环节的关键数据处理问题,适合采用的算法及其优化路线.为顺利研制静态计算光谱成像仪,保证其理论优势的实现,提供了详实的分析、参考依据.

关键词：计算光谱编码孔径压缩感知图谱反演

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光学窗口厚度设计及形变对相机性能影响

光学学报 2013年第4期33卷 212-217页

作者：方煜相里斌吕群波景娟娟中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院大学北京100049 中国科学院光电研究院北京100094

从断裂力学的角度进行分析,在考察断裂强度的基础上,对机载多光谱相机光学窗口的厚度进行了详细的设计。相关分析解决了光学窗口厚度的工程设计问题,使光学窗口的设计更加合理可靠。同时,结合窗口工作环境,利用有限元方法计算其稳态温... 详细信息

从断裂力学的角度进行分析,在考察断裂强度的基础上,对机载多光谱相机光学窗口的厚度进行了详细的设计。相关分析解决了光学窗口厚度的工程设计问题,使光学窗口的设计更加合理可靠。同时,结合窗口工作环境,利用有限元方法计算其稳态温度场分布,再结合分析结果中的温度载荷和相关的广义力载荷,计算光学窗口在力热耦合情况下玻璃表面的变形。利用Zernike多项式对最终变形值进行拟合,得到变形后的光学窗口面形,输入到Zemax软件中,以波像差和调制传递函数(MTF)作为光学系统成像质量评价指标,分析了在这种工作环境下光学窗口变形对多光谱相机光学性能的影响。结果表明,在已知的环境条件下,窗口变形对系统成像质量的影响可以忽略。

关键词：光学设计光学窗口断裂力学玻璃厚度力-热耦合分析 Zernike多项式

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基于自适应暗原色的单幅图像去雾算法

光子学报 2018年第2期47卷 173-180页

作者：刘国吕群波刘扬阳中国科学院光电研究院计算光学成像技术重点实验室北京100094 中国科学院大学北京100049

为了复原雾天退化图像,提出了一种自适应暗原色的单幅图像去雾算法.针对暗原色先验理论在估计图像透射率时不够准确、容易引起Halo效应的问题,采用自适应暗原色概念,即在暗原色的获取过程中引入自适应阈值,减小景深变化对暗原色获取的影... 详细信息

为了复原雾天退化图像,提出了一种自适应暗原色的单幅图像去雾算法.针对暗原色先验理论在估计图像透射率时不够准确、容易引起Halo效应的问题,采用自适应暗原色概念,即在暗原色的获取过程中引入自适应阈值,减小景深变化对暗原色获取的影响,进而正确求取透射率.此过程不需导向滤波的细化,也就避免了导向滤波引起的效率低和去雾不彻底的问题.主观及客观两方面将本文去雾算法与现有算法进行对比,结果表明,本文算法能够有效消除Halo效应,获得高对比度、高色彩饱和度以及丰富细节信息的去雾结果,同时也提高了图像去雾效率.

关键词：图像去雾大气散射模型暗原色自适应暗原色

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非均匀采样干涉数据的光谱反演分析

光学学报 2011年第12期31卷 84-88页

作者：景娟娟相里斌吕群波中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院光电研究院北京100094

由于传统的快速傅里叶变换(FFT)只适用于均匀采样的情况,对非均匀采样的干涉数据直接进行FFT会导致反演光谱的失真。针对该问题,国外的很多学者对非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)方法进行了研究,并形成了比较成熟的理论。将NUFFT方法应用... 详细信息

由于传统的快速傅里叶变换(FFT)只适用于均匀采样的情况,对非均匀采样的干涉数据直接进行FFT会导致反演光谱的失真。针对该问题,国外的很多学者对非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)方法进行了研究,并形成了比较成熟的理论。将NUFFT方法应用到干涉数据的光谱反演中,对不同采样频率和不同非均匀程度下的光谱反演精度进行了分析仿真,可以看出,在部分欠采样情况下,采样频率是影响光谱反演精度的主要因素;在过采样情况下,光程差的非均匀采样程度是影响反演精度的主要因素。实际应用中,需要综合考虑数据量、采样频率和光程差的非均匀采样程度来确定最终的参数。为了保证光谱反演的精度,获取的干涉数据中不存在部分欠采样是最基本的原则。

关键词：光谱成像干涉数据光程差非均匀采样光谱反演