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基于数据融合的分布式综合孔径微波辐射高分辨率成像算法

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系统工程与电子技术 2022年第8期44卷 2403-2409页

作者：胡泰洋张晋宇卢海梁李鹏飞李一楠吕容川南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100

为了解决大型综合孔径微波辐射计系统随着分辨率需求的提高,天线规模和系统复杂度随之增加的难题,提出了一种基于数据融合的分布式综合孔径微波辐射计成像算法。首先建立了数据融合模型,其次详细地介绍了数据融合算法,最后开展了地面验... 详细信息

为了解决大型综合孔径微波辐射计系统随着分辨率需求的提高,天线规模和系统复杂度随之增加的难题,提出了一种基于数据融合的分布式综合孔径微波辐射计成像算法。首先建立了数据融合模型,其次详细地介绍了数据融合算法,最后开展了地面验证实验,并对实验结果进行处理。理论和实验结果均表明:该数据融合算法是可行的,能有效提高系统图像的分辨率;同时为后续被动微波遥感从数据维角度提高空间分辨率提供了一种新的解决方法。

关键词：数据融合分布式综合孔径微波辐射计高分辨率成像

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环形阵列超声断层扫描高分辨率成像方法

声学学报 2023年第1期48卷 182-192页

作者：李盼盼李玉冰苏畅武小晴林伟军中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

介绍了针对环形阵列超声断层扫描的高分辨率全波形反演成像方法,不同于传统的延时叠加和渡越时间断层扫描,该方法充分考虑声传播的透射、反射、散射等特点,通过数据匹配的方法重构目标体声学参数图像。开发了环形超声换能器阵列构建超... 详细信息

介绍了针对环形阵列超声断层扫描的高分辨率全波形反演成像方法,不同于传统的延时叠加和渡越时间断层扫描,该方法充分考虑声传播的透射、反射、散射等特点,通过数据匹配的方法重构目标体声学参数图像。开发了环形超声换能器阵列构建超声断层扫描成像系统,并设计了适合检验成像算法的数值和物理模型,分别使用基于射线理论的回波延时叠加和初至波渡越时间断层扫描、以及基于波动理论的全波形反演方法对目标体进行图像重建,并对比其原理、分辨率、计算量等方面的特点,系统性分析了波动方法相对传统射线方法的优点和不足。结果表明,全波形反演这类充分考虑接收信号多种物理特征的方法可用于较高分辨率的声参数成像,适合与传统方法结合设计有效的超声断层扫描成像系统。

关键词：高分辨率成像图像重建数据匹配成像系统渡越时间断层扫描射线理论声学参数

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压缩感知高分辨率接收函数叠加成像及其应用

地球物理学报 2022年第11期65卷 4354-4368页

作者：白兰淑吴庆举张瑞青中国地震局地球物理研究所北京100081

接收函数成像方法纵向分辨能力高,而其水平分辨能力很大程度上取决于地表观测台站分布.经典共转换点(Common Conversion Point,CCP)叠加成像方法应用中,如果存在台站稀疏区,往往需要统一选取较大尺度叠加半径以获得连续的成像剖面.这不... 详细信息

接收函数成像方法纵向分辨能力高,而其水平分辨能力很大程度上取决于地表观测台站分布.经典共转换点(Common Conversion Point,CCP)叠加成像方法应用中,如果存在台站稀疏区,往往需要统一选取较大尺度叠加半径以获得连续的成像剖面.这不仅造成台站密集区域成像分辨率损失,且使成像界面产生明显的叠加痕迹.本文结合压缩感知理论和经典CCP成像方法实现提高空间分辨率的接收函数成像.我们假设地下界面在局部范围内变化较缓慢、形态特征稳定,那么接收函数信号相应具有一定的稀疏特性.基于此假定,首先通过压缩感知稀疏促进算法从稀疏、不规则分布的地震台阵接收函数重构出密集、规则化的“虚拟台阵”接收函数.之后,利用重构得到的“虚拟台阵”接收函数,采用小尺度叠加半径进行共转换点叠加成像获得高分辨率转换界面成像剖面.特别地,我们在叠加成像前进行了叠前成像点振幅补偿处理,以克服台站分布不均匀导致的成像能量不均衡问题.台站越稀疏的区域,其振幅补偿值越高.本文方法可以极大减少经典CCP成像方法实际应用中为了兼顾台站稀疏区域采用大尺度叠加半径所造成的空间分辨率损失和“阶梯状”界面的叠加痕迹,在保证台站密集区高分辨率成像结果的同时有效提高台站稀疏区的成像分辨率并提升成像质量.数值模拟测试和华北克拉通科学台阵观测数据应用结果表明,压缩感知接收函数叠加成像方法可以实现可靠的高分辨率深部转换界面成像,在高分辨率深部结构研究中具有广阔的应用前景.

关键词：压缩感知接收函数高分辨率成像共转换点叠加成像

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虹湾地区高分辨率成像轨控方案

中国空间科学技术 2012年第6期32卷 47-53页

作者：郑爱武刘勇周建平北京航空航天大学北京100191 航天飞行动力学技术重点实验室北京100094 北京航天飞行控制中心北京100094

为了获取分辨率更高的全月面图像数据,并对嫦娥三号任务预选着落区之一的虹湾地区进行高分辨率成像,"嫦娥二号"卫星提高了CCD立体相机的分辨率,并通过降轨机动进一步降低轨道高度,在远月点高度100km和近月点高度15km的椭圆轨道(简称试... 详细信息

为了获取分辨率更高的全月面图像数据,并对嫦娥三号任务预选着落区之一的虹湾地区进行高分辨率成像,"嫦娥二号"卫星提高了CCD立体相机的分辨率,并通过降轨机动进一步降低轨道高度,在远月点高度100km和近月点高度15km的椭圆轨道(简称试验轨道)的近月点附近对虹湾地区进行高分辨率成像。由于卫星能源的限制,卫星在该轨道上不能长时间停留。为了保证成像质量,要求太阳高度角必须高于15°。另外,必须有足够的测控弧段来满足测定轨道精度要求。这些约束条件都对该轨道的控制实施方案设计提出了很高的要求。文章结合嫦娥一号任务的工程实践经验,基于中国自身的测控资源和测控条件,对试验轨道进行了特性分析,根据成像约束条件和测定轨要求,给出了试验轨道的控制计算方案,提出了固定开机时刻和燃料最优两种计算方法解算控制参数。计算结果和误差分析结果表明卫星在试验轨道内满足安全和成像要求,确认了该方案的正确性和可行性。

关键词：深空探测轨道控制登月着陆区高分辨率成像 “嫦娥二号”卫星

基于面阵CCD-TDI模式编码感知的高分辨率遥感计算成像

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光电子．激光 2012年第5期23卷 993-998页

作者：潘旋高大化石光明西安电子科技大学电子工程学院陕西西安710071 空军工程大学理学院陕西西安710071

针对推扫式遥感成像,基于压缩感知(CS)理论,提出一种利用低密度探测器获取高分辨率遥感图像的新方法。在推扫过程中,采用可编码的行间转移面阵电荷耦合器件(CCD)并使其工作于时间延迟积分(TDI)模式,在随机曝光控制电路的控制下实现对场... 详细信息

针对推扫式遥感成像,基于压缩感知(CS)理论,提出一种利用低密度探测器获取高分辨率遥感图像的新方法。在推扫过程中,采用可编码的行间转移面阵电荷耦合器件(CCD)并使其工作于时间延迟积分(TDI)模式,在随机曝光控制电路的控制下实现对场景信息的编码感知;通过计算成像,从感知的数据中重构出高分辨率遥感图像。这种基于CCD-TDI模式编码感知的高分辨率遥感计算成像方法,可以增强成像分辨率和提高输出图像信噪比。仿真结果验证了本文方法的有效性。

关键词：高分辨率成像电荷耦合器件-时间延迟积分(CCD-TDI)模式编码感知随机曝光压缩感知(CS)

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米级车载高分辨率光电成像系统光学设计

红外与激光工程 2011年第8期40卷 1512-1516页

作者：刘莹奇王志刘欣悦卫沛峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

研究了一套能实现机动式布站的米级车载可见光和红外高分辨率光学成像系统新方案。主系统口径1.2 m,采用无焦卡塞格林形式,遮拦比1:10;机上中、长波红外成像通道采用共口径光谱分光、二次成像的形式,冷阑匹配效率100%,F数为4;机下成像... 详细信息

研究了一套能实现机动式布站的米级车载可见光和红外高分辨率光学成像系统新方案。主系统口径1.2 m,采用无焦卡塞格林形式,遮拦比1:10;机上中、长波红外成像通道采用共口径光谱分光、二次成像的形式,冷阑匹配效率100%,F数为4;机下成像光学系统焦距47 m,F数为39,光学设计满足高分辨率与白天成像的要求,且成像质量达到衍射极限;各通道光学系统结构紧凑。光学设计与分析结果表明:该套光学系统能够用于空中和空间目标的全天时移动式高分辨率可见、红外成像。

关键词：大口径望远镜高分辨率成像白天成像移动式光电跟踪系统光学设计

毫米波近场高分辨率成像的二维超宽带稀疏阵列研究

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毫米波近场高分辨率成像的二维超宽带稀疏阵列研究

用于超宽带高分辨率成像的二维稀疏MIMO面阵拓扑结构研究

2023年全国微波毫米波会议

作者：董正岳陈世昌徐魁文杭州电子科技大学电子信息学院

本文提出了一种新型的二维超宽带(Ultrawide band, UWB)稀疏多输入多输出(Mltiple-input-multiple-output)阵列拓扑结构,基于上述拓扑结构设计了超宽带天线,数值仿真结果表明,该新型阵列拓扑具有良好的汇聚效应,相比于相同天线数量的其... 详细信息

本文提出了一种新型的二维超宽带(Ultrawide band, UWB)稀疏多输入多输出(Mltiple-input-multiple-output)阵列拓扑结构,基于上述拓扑结构设计了超宽带天线,数值仿真结果表明,该新型阵列拓扑具有良好的汇聚效应,相比于相同天线数量的其他拓扑结构-矩形阵列,曲线型阵列拥有更加好的汇聚效果,更高的伪影抑制能力。同时仿真验证了对分布式目标的成像能力。

关键词： (Multiple-input-Multiple-output)多输入多输出近场二维稀疏阵列伪影抑制高分辨率成像

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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电波科学学报 2016年第4期31卷 779-785页

作者：谭恺吴世有王友成叶盛波陈洁方广有中国科学院电子学研究所北京100190 中国科学院大学北京100039

分析并总结了超宽带二维多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)面阵拓扑结构设计的两条原则——等效孔径的均匀性与无明显遮蔽性,并根据这两条原则提出了一种用于超宽带近距离高分辨率成像的新型面阵拓扑结构.与尺寸、阵... 详细信息

分析并总结了超宽带二维多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)面阵拓扑结构设计的两条原则——等效孔径的均匀性与无明显遮蔽性,并根据这两条原则提出了一种用于超宽带近距离高分辨率成像的新型面阵拓扑结构.与尺寸、阵元数相同的MIMO面阵相比,该新型面阵结构在仿真获取的方向图中具有更好的聚焦效果和旁瓣抑制能力.并且,不同距离下的聚焦结果显示,该面阵的峰值旁瓣水平均要低于另两个阵列2dB以上.对复杂目标成像的实验结果进一步证明了该阵列良好的成像性能.结合其等效阵元数量较少的特点,文中提出的这种新型MIMO面阵拓扑结构为高效、实时的超宽带近距离高分辨率成像应用提供了可能.

关键词：超宽带雷达技术高分辨率成像 MIMO阵列二维面阵拓扑结构

1.5T MRI高分辨率成像及动态增强参数在食管癌精准放疗中的价值研究

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现代医学 2023年第10期51卷 1410-1416页

作者：张宏娟成维丁文斌江静刘杰周爱明海安市中医院放射科江苏南通226600

目的:研究1.5T磁共振成像(MRI)高分辨率成像及动态增强参数在食管癌精准放疗中的价值。方法:回顾性分析2017年5月至2022年1月海安市中医院收治的144例食管癌患者,根据病灶类型不同分为对照组(n=65,圆周性病灶)与研究组(n=79,偏心性病灶)... 详细信息

目的:研究1.5T磁共振成像(MRI)高分辨率成像及动态增强参数在食管癌精准放疗中的价值。方法:回顾性分析2017年5月至2022年1月海安市中医院收治的144例食管癌患者,根据病灶类型不同分为对照组(n=65,圆周性病灶)与研究组(n=79,偏心性病灶),对照组根据放疗疗效分为有效组1(n=38)和无效组(n=27),研究组根据放疗疗效分为有效组2(n=43)和无效组2(n=36)。所有患者均接受三维适形放疗,并进行1.5T MRI高分辨率成像及动态增强参数检查,记录血管外细胞外容积分数(V_(e))、回流速率常数(K_(ep))、容积转移常数(K^(trans))、表观弥散系数(ADC)。结果:有效组1Δ1V_(e)、Δ1K_(ep)、Δ1K^(trans)低于无效组1(P高分辨率成像可用于诊断食管癌T分期,动态增强参数(V_(e)、K_(ep)、K^(trans)、ADC)变化情况与食管癌精准放疗患者疗效及预后密切相关。

关键词：磁共振成像高分辨率成像动态增强参数食管癌精准放疗一致性