大氣湍流退化圖像的仿真研究.pdf

1、在研究大氣湍流對(duì)圖像造成的退化效果時(shí)，往往需要研究大氣對(duì)目標(biāo)成像的影響。湍流是地球上所有流體特有的運(yùn)動(dòng)特征，大氣作為地球流體的一種，也有湍流運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。光波在大氣中傳播時(shí)，其振幅和相位受到大氣湍流運(yùn)動(dòng)的影響，產(chǎn)生程度不同而且沒(méi)有規(guī)律的變化。大氣的湍流運(yùn)動(dòng)，使大氣折射率發(fā)生明顯地改變，這嚴(yán)重降低了目標(biāo)的成像質(zhì)量。不同的湍流效應(yīng)對(duì)目標(biāo)的成像結(jié)果的影響不盡相同，它在圖像上一般表現(xiàn)為四種圖像退化效應(yīng)，分別是像點(diǎn)模糊、像點(diǎn)抖動(dòng)、像點(diǎn)偏移、隨機(jī)噪聲

2、等。當(dāng)然也有其它形式的退化效應(yīng)，但除了這四種退化效應(yīng)外，其他都比較少見(jiàn)，而且研究意義也不大。本文就大氣湍流對(duì)目標(biāo)成像造成的影響為研究對(duì)象，研究了湍流產(chǎn)生的原理和條件，詳細(xì)描述了大氣湍流造成的圖像退化的現(xiàn)象并概述了仿真圖像退化方法。本文總結(jié)了湍流流場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)特性和光在大氣中的傳輸特性，具體分析了湍流效應(yīng)退化圖像的特征。采用包含了湍流內(nèi)外尺度影響的波結(jié)構(gòu)函數(shù)、折射率譜以及成像系統(tǒng)退化函數(shù)的新退化模型。通過(guò)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證了退化模型的合