无源毫米波成像系统显控终端设计与超分辨算法研究

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1、琴義麵麵圍ＩＩＩ画麵誦看議矣击种化＊葦硕±学位论文ＩＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ．／．梦＼．、／气Ｂ论文题日无源蕾米波成懷系统显控终端设汁端分辨算法Ｗ究学科专化信号与信息处則学巧２０１３２１０２０３４４作者她名付彥龙ｉ＾指肆教师熊念涛教輕Ｉ＇．１，＇＇詹＇！…－￡１，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加臥标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为

2、获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名？：林Ａ指日期：２〇巧＾＾王月尸论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阀和借阅。本人授极电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论义。？（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）畫作者签名：导师签名：曰期；如４年玉月

3、曰＾分类号密级注1UDC学位论文无源毫米波成像系统显控终端设计与超分辨算法研究（题名和副题名）付彦龙（作者姓名）指导教师熊金涛教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2016.04.30论文答辩日期2016.05.12学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONPASSIVEMILLIMETERWAVEIMAGINGSYSTEMDISPLAYANDCONTROLUNITDESIGNANDSUPER-RESOLUTIONALGORITHMAMaster

4、DissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:FuYanlongAdvisor:Prof.XiongJintaoSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要摘要无源毫米波成像系统接收场景中多物体自身在毫米波段的电磁辐射，并根据物体间辐射能量差异进行成像。与传统的可见光成像、红外探测成像相比，它能够穿透衣物和包裹进行隐匿物体的探测；与有源毫米波探测成像、X射线成像相比，它不对外

5、辐射电磁波，对人体无害。以上优良的技术特性使得无源毫米波成像技术在人体安检、反恐监控等领域受到高度重视。受成像系统天线尺寸孔径限制，系统获取的图像高频信息丢失，图像存在模糊现象，视觉效果较差，并且不利于后续的目标检测与识别。超分辨技术通过对低分辨率图像进行算法处理得到高分辨率图像，提高成像质量。显示和控制单元（显控终端）是无源毫米波成像系统的重要组成部分。显控终端的具体实现方式有多种，既可以使用个人笔记本电脑，也可以使用嵌入式系统。两种平台各有其优点：笔记本电脑具有较大的存储容量，处理器速度快、软件开发效率高，使用方便灵活；嵌入式系统的体积较小、功耗低、成本低，在系统集成和成本控制上有一

6、定优势。本文依托具体的科研项目开展研究，研究了卷积神经网络在图像处理上优势，研究并实现了一种基于卷积神经网络的单帧超分辨算法。完成了基于笔记本电脑和基于嵌入式系统两种平台下的无源毫米波成像系统显控终端界面设计和应用程序开发。论文的主要研究内容总结如下：（1）研究了基于卷积神经网络的图像超分辨算法，并对毫米波图像进行实验验证，实验结果说明该算法有效的提高了毫米波图像的分辨率。（2）结合成像系统的总体技术指标和性能要求，对显控终端进行功能需求分析与传输接口设计，确定软硬件平台。（3）完成了显控终端界面设计以及进行应用程序模块化设计，实现了各模块的程序设计与开发，包括串口通信模块、网络通信模块

7、、图像的实时接收与显示。完成了多平台下的显控终端图形化界面设计及相应软件的开发与测试。（4）完成了显示控制单元与成像系统其他单元之间的联合调试以及系统的功能验证。实验结果论证了显控终端的技术指标与功能以及系统功能达到了设计要求。关键词：无源毫米波成像，超分辨，卷积神经网络，显控终端IABSTRACTABSTRACTThepassivemillimeterwave(PMMW)imagingsystemreceiveselectroma