《曲面光學多孔徑成像及超分辨重建理論和技術研究》是依託北京理工大學，由李相民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：曲面光學多孔徑成像及超分辨重建理論和技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：李相民
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目針對曲面光學多孔徑成像及超分辨圖像重建進行理論和關鍵技術開展研究。主要研究仿生複眼成像機理基礎上，建立曲面多孔徑成像的數學模型，從理論上擴展光學多孔徑成像的方法；研究重疊性曲面多孔徑成像理論，構建多方向不同角度入射成像的重疊性曲面多孔徑成像系統，實現大視場圖像拼接方法；利用所獲得不同角度入射圖像，研究像素重排的超分辨圖像復原方法和技術，實現多孔徑成像的超分辨重建；構建曲面光學多孔徑成像系統測試平台，對系統進行調試與測試實驗，完成曲面光學多孔徑成像及超分辨重建；為能夠實時套用的多孔徑成像系統設計提供可行的理論和技術手段。 該項目完成必將為軍事、遙感、醫學、民用等領域提供生動合理的信息資源，為曲面光學多孔徑成像系統的實際套用奠定理論和技術基礎。
結題摘要
項目針對曲面光學多孔徑成像及超分辨圖像重建進行理論和關鍵技術開展研究。通過分析仿生複眼光學系統的國內外研究現狀，發現多孔徑部分重疊仿生複眼光學系統更接近真實的昆蟲複眼，同時也具有更大的視場角。但是它會受到平面探測器件的制約。首先在討論多孔徑部分重疊仿生複眼成像理論的基礎上，介紹了多微面光錐耦合CCD/CMOS成像組件。其次，根據需要達到的光學要求及可以選用的光學元件，對多孔徑部分重疊仿生複眼進行結構設計。其中包括多微面光錐的設計。該光錐大頭切割成9個成像面，每個面對應一個鏡頭；小頭與CCD/CMOS耦合。為了加工方便，採用半球形外殼上固定9個參數一樣的透鏡，透鏡固定採用壓圈法，便於安裝與調整。同時為了避免相鄰透鏡間雜散光的影響，在球殼內部依照光錐形狀設計了光闌。光學系統的調焦通過三維位移台實現，位移台的精度為0.01mm。在完成各部分結構設計的基礎上，在光學平台上搭建了多孔徑部分重疊仿生複眼實驗系統，其進行了調試。分別測量了不同物距下系統的視場角以及視場重疊部分的百 分比，並對實驗結果進行了分析。該系統的視場角為118°，不同物距下重疊部分的百分比不同。最後給出了一種最佳化設計的系統方案。項目研究了多孔徑部分重疊仿生複眼系統的成像理論，設計了加工簡單、實用性好的結構設計方案，進行了大視場重疊複眼實驗以及對空間不同位置點目標成像，為後續大視場拼貼算法及運動目標檢測算法提供了理論基礎和關鍵技術。
