基于ibp算法提高机载热像仪图像空间分辨率的方法

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1、密级：硕士学位论文基于IBP算法提高机载热像仪图像空间分辨率的方法作者姓名：曹嘉豪指导教师:王建宇研究员中国科学院上海技术物理研究所学位类别:工学硕士学科专业:电路与系统研究方向：热红外图像数据处理培养单位:中国科学院上海技术物理研究所2016年4月封二学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术

2、期刊（光盘版）》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日MethodforimprovingimagespatialresolutionofairbornethermalimagerbasedonIBPalgorithmByCaoJiahaoADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequire

3、mentForthedegreeofMasterofElectronicCircuitsandSystemShanghaiInstituteofTechnicalPhysicsApril,2016致谢致谢时光荏苒，岁月如梭。不知不觉就要结束在技物所的求学生涯了，而我也将开始新的人生旅程。回首往昔，在这里向给予我帮助、理解、包容的人们表示诚挚的敬意和感谢！首先衷心感谢我的导师王建宇老师，王老师学识渊博，诲人不倦。在我攻读硕士学位的这三年里，王老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您思想深

4、邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。在今后的工作中，我会谨记王老师的教诲，保持良好的工作习惯。其次我要感谢我的课题指导李春来老师。李老师工作认真积极，对待工作一丝不苟，给我树立了良好的榜样。每当我的课题遇到困难时，总是给予及时的指导和帮助。感谢李老师的耐心指导和在生活中给予的关心和帮助。感谢课题组的金健、徐晟、陈凯、陈小文，谢谢你们对我的耐心指导和包容，耐心的为我答疑解惑，帮助我完成一个又一个科研内容。感谢实验室里我可爱的师兄师姐们！感谢师兄徐睿，姬弘桢，徐映宇，感谢师姐田咪，感谢你们在科研和生活中对我提供了莫大的帮助和支持，感谢你们的关心和理解。感谢秦侠格、吴

5、钰、白蕊霞、郑向阳、陈少杰、苏歌，实验室里朝夕相处，度过了无数美好的日子。感谢师弟姬忠鹏、张旭东、刘世界，师妹孙羽，感谢你们对师兄的帮助和支持，希望你们科研顺利，生活愉快。感谢一起度过三年研究生生活的同学们，张宁、成龙、吴嗣等，难以忘怀一起玩耍的快乐时光，感谢你们的陪伴，愿我们友谊常在！最后，谨以此文献给我最深爱的父母，我最默契的弟弟。作者2016年4月Ⅰ摘要摘要热红外图像是对物体热辐射所成的像，与可见光不同的是，红外图像是不依赖于外部光线的主动成像，具有对温度灵敏度高，全天候工作，探测能力强，作用距离远等优点。高空间分辨率的热红外图像能够提供目标场景更多的细节信息，在

6、计算机视觉，医学，遥感等诸多领域有着广泛的应用需求。但红外图像往往空间分辨率偏低，图像缺乏条理感；同时易受外界的随机干扰，热红外图像往往伴随着各种噪声。要提高热红外图像的空间分辨率，通过硬件的方式代价昂贵，同时受到制造工艺水平的制约。于是通过软件的方式来提高图像空间分辨率的超分辨重建技术是当下的主要研究方向。超分辨率重建技术是通过针对同一地物目标摄取的序列图像之间的微小差异信息来实现原图像的重建。相比于单帧图像来说，序列图像之间存在着信息的冗余，同时也包含着互相补充的信息，再加上针对成像目标的部分已知参数，我们可以利用上述信息来实现图像的超分辨重建，通过序列低分辨率图像

7、重建出高空间分辨率的图像。本文对机载航拍获取的热红外图像进行超分辨重建处理，经过实验证明，本文提出的结合了相位相关的位移估计算法和迭代反投影法的超分辨重建算法能有效提高航拍获取的热红外图像的空间分辨率。本文的主要技术路线和创新点如下所示：（１）：根据处理域的不同，对常见的超分辨重建算法做了介绍和对比。相比与频域的算法，空间域的重建算法能获得更好的重建效果。本文通过分析各算法优劣后选用迭代反投影法来对航拍获取的热红外图像实现重建。同时通过迭代反投影算法来对实验仿真得到的具有亚像素位移的序列热红外图像来进行重建，重建结果表明，迭代反投影算法能