压缩感知理论及在成像中的应用

被引量 : 0次 | 上传用户:y886520520886
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
军事需求对信息的准确性、时效性和多样性提出了越来越高的要求,作为获取信息的主要手段,成像系统需要不断地提升其分辨率等性能指标。在Shannon采样定理的体系中,提升分辨率意味着减少探测器像素尺寸、增加阵元数量,这将造成系统的复杂度和实现难度非线性地增加。压缩感知理论提供了一种革命性的解决思路:引入信号的稀疏性,利用少量非相关的压缩采样,通过稀疏优化算法实现信号的高精度重构,避免了盲目追求高分辨率的探测器。本文对压缩感知及其在成像中的应用进行了系统的研究。理论方面,研究了基于调和变换和数据驱动的信号稀疏表示方法,并利用典型遥感图像库进行实证分析比较。以最小1范数凸优化为主,详细讨论了稀疏重构模型与算法。提出了基于累加互相关性的重构条件,并给出了稀疏重构的误差理论上界。该重构条件综合了已有的相关性和RIP两种准则的优点。同时,利用累加互相关性推广了基于互相关性的测量矩阵优化设计准则。方法方面,不同于传统从信号匹配滤波的角度解释的成像方法,本文将图像重构视为Fredholm第一类积分方程的求解,利用Hilbert空间的算子理论分析了求解过程病态性的原因,研究通过加入稀疏性约束项将其转为良态的,在此基础上,引入测量矩阵以完成压缩采样,从而建立压缩成像方法。通过系统调制传递函数建模和稀疏重构误差分析,建立了压缩成像性能分析模型,定量地分析了信号稀疏度、测量数据量以及测量噪声等因素对图像重构精度的影响。应用方面,首先讨论了光学压缩成像的实现模式,包括:1)提出压缩感知量子成像,说明随机热光源符合可重构条件,利用稀疏优化算法显著提高了成像质量。2)研究了焦平面编码的高分辨率成像模式,讨论了基于多路技术和掩膜或DMD编码的压缩采样方式,并提出了变分辨率智能成像模式。3)研究了CMOS低数据率成像模式,通过模拟域向量-矩阵相乘完成投影测量,显著降低了数据率。其次,讨论了压缩成像在雷达系统中的应用,包括1)多测速体制下的高精度雷达目标定位,通过运动轨迹的样条函数表示和节点优化,以及基于稀疏约束的系统误差估计,实现了高精度的弹道解算。2)随机噪声雷达的稀疏重构成像,克服了传统方法背景噪声电平较高的缺陷,在低于Nyquist频率的采样率下,实现无模糊高分辨率成像。3)低数据率ISAR成像,利用随机(0, 1)序列相乘和积分器完成压缩采样,显著降低AD转化的速率,并通过最小1范数方法完成高精度图像重构。
其他文献
在工作嵌入理论基础上拓展出新生代农民工的组织嵌入与职业嵌入理念,运用398个样本探讨了它们与任务绩效、组织公民行为和反生产行为的关系。研究发现:新生代农民工组织嵌入
在杨振宁的整体科学思想中,教育思想是一个重要的组成部分。他曾深受中国传统文化的熏陶,又汲取了西方教育文化中的优秀思想。在半个多世纪的读书教学与科学创造的生涯中,他通过
特色农产品区域品牌形象由农产品的产品形象、区域形象、消费者形象和企业形象四个维度构成;在特色农产品区域品牌形象中最重要的是区域形象,独特的地理位置和厚重的人文历史
简述了制药洁净车间的污染源及其防治措施,结合cGMP的要求及国外洁净车间设计的新理念、新技术提出了控制污染的自动化、无人化洁净车间设计方案.
为加强本科生毕业论文管理与监控,提高毕业论文管理信息化程度,基于J2EE开发了毕业论文管理系统。根据实际需求,设计了毕业论文的选题、任务签订、开题、中期检查、论文提交
在民事诉讼中,诉讼时效抗辩是当事人的对应防御行为,属于与效性诉讼行为。释明是在民事诉讼当事人提出的主张不明确或不充分时,或者当事人不能充分提供证据时,法官通过向当事人发问或者晓谕,提醒和引导当事人对其提出的主张或证据进行更正和补充,指引当事人作出正确的陈述,以利于当事人真实意愿的表达,加强双方的交流和沟通,实现诉讼的实质公平,查明案件真实情况,保证法官作出正确裁判的重要诉讼行为。应当明确的是,释明
背景:对疑似乳腺癌诊断而言,细胞组织病理诊断是重要的诊断步骤。若医生需要针对每一张苏木精-伊红染色影像都需要凭借自己的经验以肉眼进行判断,不但具有较大的主观性,医生的
目的:探索一种适合医学影像学教学的新方法。方法:将2013—2015年在我院实行的62名学生医学影像专业学生随机分为单纯PACS教学组和分组联合PACS系统教学组,后者即在单纯采用PACS
徽派建筑是中国历史潮流中所遗存下来最具代表性的一种传统建筑,在其长期的发展中,形成了一系列有着浓郁徽州文化特色的语义符号,具有非常丰富的设计内涵和设计思想。随着时
通过对营销专业在校二、三、四年级以及08届毕业生的普查,得到有关大学生在校期间兼职情况数据,对大学生兼职的基本情况及对未来就业的影响进行统计分析。并分别以是否兼职、