导读:本文包含了激光干涉成像论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,孔径,测量,干涉仪,粒子,条纹,光学。
激光干涉成像论文文献综述
邱鹏宇[1]（2017）在《基于干涉合成孔径激光雷达的叁维成像算法研究》一文中研究指出干涉合成孔径激光雷达(In SAL,Interferometric Synthetic Aperture Ladar)是一种通过合成孔径技术以及干涉法获得目标叁维信息的激光雷达,在军事与国防领域方面都有着重大的研究价值。In SAL图像处理算法可以实现干涉图到目标高程信息的处理。当前In SAL系统大都为了获得高分辨率增加了波长调制修正误差的结构使得系统整体较为复杂,而且干涉合成孔径雷达(In SAR,Interferometric Synthetic Aperture Radar)算法在In SAL系统的直接移植存在精度低的问题。对系统进行优化有利于在特定的环境下减小系统的体积与重量,而对算法的优化有利于In SAL系统成像获得更高的精度;本文完成了In SAL系统的优化,可以解决当前In SAL系统体积、重量大的问题;改进了处理算法提高了成像精度,并通过实验进行了验证。本论文首先综述分析了合成孔径雷达叁维成像领域的国内外动态。目前国内外在雷达系统方面,对于In SAL叁维成像的实验室验证已经实现,而且相关研究主要集中在目标高程信息获取的多种方式的研究。在算法优化方面,对于In SAR的处理算法研究较为深入,研究范围涵盖了诸如相位误差、电离层影响、解缠效率低等方面。首先本论文针对在特定的应用背景下,对雷达的体积和重量提出的要求,而当前In SAL系统大都较为复杂的问题,设计了一种优化的In SAL系统结构,通过调制器加载线性调频信号,省去了因为调制波长所导致的误差修正步骤,并分析了该系统的分辨率与信噪比特性,结果表明可以在保证识别目标的分辨率与信噪比的条件下,实现系统重量与体积的减小。然后本文针对传统In SAR图像配准算法配准In SAL图像精度低的问题,分析了In SAL系统中散粒噪声和热噪声对传统配准算法的影响以及各种配准测度的特性,研究了平均波动函数法以及谱配准法的实现流程并进行仿真分析。进一步,分析了In SAR系统与In SAL系统在系统噪声方面的差别,提出了一种基于谱配准法与最大相关函数法的改进的谱配准算法,并进行了仿真实验,结果表明这种改进的谱配准算法的配准精度提高了1.43%。而在配准速度上也有所提高。之后本文针对散粒噪声与热噪声影响传统相位解缠算法精度的问题,分析了质量引导解缠法、最小范数法以及基于网络规划解缠法等理论,进行了仿真实验研究了叁种算法处理In SAL干涉图的解缠效果,仿真结果表明与其他两种算法相比,质量引导相位解缠算法对In SAL干涉图的解缠效果更好,并发现这种算法解缠结果存在的不均匀误差的问题。针对这一问题,提出了基于区域滤波的质量引导相位解缠算法优化方法,给出了区域滤波的具体实现方式并进行了仿真实验,仿真结果表明区域滤波质量引导相位解缠法可以有效降低相位误差20.86%。最后搭建实验系统并进行验证性实验。分析可能影响实验的设备参数并选取合适的仪器与设备,结合优化后的In SAL系统搭建实验系统。通过实验证明了优化的In SAL系统的可行性,以及改进的谱配准算法和区域滤波质量引导相位解缠算法优化的有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
马亚蕊[2]（2017）在《激光干涉粒子成像及信息提取方法研究》一文中研究指出随着国防工业及航空航天技术的迅猛发展,对高性能航空航天发动机提升其最大推力和推重比的需求日益迫切。其中,燃料雾化后的粒径大小及其分布对发动机的性能有着重要的影响。目前,激光干涉粒子成像技术作为一种能够更有效、实时地测量大范围、多分散性雾化场的测量方法,已成为雾化场粒子检测的最有效手段之一,其测量精度主要依赖于图像信息提取的准确度。激光干涉粒子成像技术将片状激光束照射粒子喷雾场,并用高速CCD相机在成像透镜的离焦面上采集粒子的散射光图像。粒子的0阶反射光和1阶折射光将在CCD相机上产生干涉条纹,通过对干涉图像的分析可实现对该粒子的尺寸测量。本文在现有激光干涉粒子成像测量方法的基础上,提出一种基于形态学-霍夫变换和傅里叶变换的粒子干涉图像处理算法,从粒子识别的角度改进信息提取的效果,以达到提高测量精度的目的;建立了激光干涉粒子成像测量光路模型,仿真分析了模型参数对激光干涉粒子成像测量结果的影响,验证了该信息提取算法的可行性,最后在标准粒子场和水喷雾场搭建粒径测量光路,进行实验验证。论文的主要研究内容如下:1.根据激光干涉粒子成像测量原理研究几何光学模型关键参数对测量结果的影响规律。利用Mie散射理论和Debye级数展开模型,计算粒子散射光的光强随散射角的振荡分布特性,探究粒子的散射光强与粒子直径的关系。对激光干涉粒子成像测量技术的光路模型进行分析,基于几何光学近似模型采用相位差法和杨氏干涉法推导该技术中粒径的计算公式。仿真分析入射光波长、散射角、折射率和收集角对测量结果的影响。2.对粒子场的干涉粒子图像进行粒子中心位置和频率信息提取。首先,提出基于形态学-霍夫变换的干涉条纹图识别算法和基于傅里叶变换的条纹频率提取算法,通过改进的粒子干涉条纹图识别算法来实现重迭粒子的准确识别,进而提高粒子测量精度;其次,利用两种算法对基本圆和干涉条纹进行仿真验证和分析,得到正确的中心坐标和条纹频率;最后,对不同浓度的粒子场中干涉粒子图像进行仿真验证,对视场中粒子数分别为10、30和50的粒子场均能完全识别。3.搭建激光干涉粒子成像测量光路,在散射角?(28)68.96°处对直径为24μm的聚苯乙烯标准粒子场进行粒子直径的测量,测量结果的绝对误差为0.4μm。利用CCD相机粒径测量法和激光干涉粒子成像测量方法对400μm离心式喷孔在不同压力下的雾化场进行测量实验,通过粒径分布和SMD值对测量结果进行评价。在叁个不同压力值下,对同一位置分别采用这两种方法进行粒径测量,在同一压力值下,两种方法所得到的粒径分布整体一致,对应的SMD值的差值小于2.4μm。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
杜剑波,李道京,马萌,胡烜,乔明[3]（2016）在《基于干涉处理的机载合成孔径激光雷达振动估计和成像》一文中研究指出实际飞行过程中载机的俯仰角和偏航角会在顺轨干涉处理的基线中引入交轨基线分量,在振动条件下对高程起伏地形难以精确成像。为实现机载合成孔径激光雷达(SAL)振动有效估计,提出了一种基于叁探测器正交基线干涉处理的振动估计和成像处理方法,建立了信号模型并进行了精度分析。该方法需要使视场重迭,并利用了SAL非成像光学系统的特点来实现。介绍了利用一个对地宽幅成像探测器和叁个振动估计探测器分置的光学系统实现方案,并讨论了探测器视场重迭度和信噪比对振动估计性能的影响。振动条件下对高程起伏地形的仿真成像结果验证了该方法的有效性。(本文来源于《中国激光》期刊2016年09期）
伍迪[4]（2016）在《基于激光自混合干涉技术的井下成像研究与应用》一文中研究指出在油气田工业的井下检测中,总是会遇到这样的一些问题,在一些亟需检测的环境中,由于高危险性和限制性,检测人员无法亲身近距离的对故障点进行检测,不仅仅造成了能源损失,由于时间的拖延也大大增加了危险性。而在使用一些常规设备进行故障检测的时候,由于技术上的限制,很难得到令人满意的探测结果,这会造成检测人员的误判和上报失误。通过技术特点的比较,在众多井下成像技术中,激光自混合干涉技术脱颖而出,它拥有设备简单、成本低、探测精度高、实时性好等众多优点,且相较于传统光学成像技术而言,激光自混合干涉技术可以获得更高水平的深度感知能力,这更加接近于生物对物体的描述,更有利于对故障点的信息获取。基于激光自混合干涉技术的井下探测技术的研究、改进和应用,对于近年来不断提高需求的井下检测来说无疑是全新的强劲助力。激光自混合干涉现象的发掘始于激光器反馈光的研究。激光自混合干涉是指半导体激光器的发光二极管所出射的光,经过外部振动物体反射回激光器谐振腔内,两束光之间耦合并使激光器内部封装的光电二极管的输出功率发生了变化。通过研究光电二极管的输出功率与反馈光之间的规律,形成了激光自混合干涉技术的理论,并可以将这项技术广泛应用于距离、位移、振动、速度等参数测量。本文详细阐述了激光自混合干涉技术的基本理论及其在测距方向的应用,研究了激光自混合干涉理论的通用模型。分析了在不同强度光反馈时的自混合干涉模型。同时,利用半导体激光自混合测量技术其光路简单、易于准直、结构紧凑等优点,提出将自混合干涉效应应用于距离测量。在这个基础上开发基于半导体激光自混合干涉的单光源振动传感器,并尽可能的使之适用于井下检测环境,对测量目标进行一维成像。(本文来源于《东北石油大学》期刊2016-05-14）
陈光华,但加坤,刘俊,雷江波,黄显宾[5]（2015）在《用于Z箍缩实验的多幅激光差分干涉与阴影成像诊断系统》一文中研究指出发展了一种基于角谱分离的全光分幅方式的多幅激光差分干涉与阴影成像诊断系统,可以在一次实验中拍摄2~4幅、幅间隔3~12 ns的高清晰阴影图像或干涉图像,并结合4f差分干涉仪结构,可用于具有大密度梯度特征的Z箍缩等离子体的电子密度的高时空分辨诊断。在PTS(Primary Test Stand)装置的柱状单壳层钨丝阵Z箍缩实验中,一序列等离子体内爆阴影图像给出了内爆速度、压缩比、磁瑞利泰勒(MRT)不稳定性演化过程等观测结果。在XP-1脉冲功率装置的平面钨丝阵实验中,得到的干涉图和电子密度计算结果给出了丝阵早期烧蚀阶段的等离子体分布及演化情况。(本文来源于《中国激光》期刊2015年12期）
姚卓[6]（2014）在《基于激光干涉粒子成像的GDI闪沸喷雾特性实验研究》一文中研究指出闪沸喷雾通过提高燃油的过热度使燃油在喷射过程中发生相变,在一定的过热度范围内,使喷雾贯穿距变短、喷雾锥角变大、燃油液滴粒径变小,从而促进燃油雾化并获得均匀混合气。因此,闪沸喷雾受到了国内外众多学者的关注。但闪沸喷雾的喷雾特性特别是微观行为尚不完全清楚。为揭示闪沸喷雾微观特性,本文利用激光干涉粒子成像技术(IPI)在定容弹内研究了汽油和正己烷在六孔喷油器上的喷雾粒径和速度分布特性,同时研究了正戊烷、正己烷和正庚烷在单孔喷油器上的喷雾粒径分布特性。首先,采用六孔喷油器,研究了不同燃油温度和环境背压下的粒径分布,发现闪沸状态下汽油喷雾场的粒径分布比冷态喷雾更加均匀,粒径分布范围更窄。提高燃油温度和降低环境背压均能降低喷雾场的索特平均直径(SMD)。通过对比汽油与正己烷的喷雾粒径分布,发现正己烷在各实验工况下的粒径分布范围与喷雾SMD均比汽油小。其次,通过对汽油在六孔喷油器下的喷雾速度场进行研究,发现燃油过热度是影响喷雾场速度分布的重要因素,在过热度相同时,喷雾的速度分布基本相同。在冷态喷雾、喷油压力10MPa时,喷雾尖端的粒子速度基本处在30-60m/s范围;过渡闪沸时,由于喷雾发生卷吸,喷雾尖端的粒子速度基本处在20-30m/s之间;剧烈闪沸时,喷雾发生塌缩,喷雾尖端速度超过90m/s的高速粒子明显增多。在此基础上,通过对正己烷在不同喷油压力下的单孔喷雾粒径分布进行研究,发现在燃油温度较低时,提高喷油压力可减小喷雾粒子SMD值。在燃油温度为20℃时,将喷油压力从4MPa提高到10MPa,喷雾粒子SMD从21μm降低到17μm;而在燃油温度为80℃时,喷雾在4MPa喷油压力时便获得13μm左右的SMD值,并且不再随喷油压力的上升进一步下降。升高燃油温度能降低发动机对高压燃油喷射系统的依赖。最后,在相同过热度下,通过对正戊烷、正己烷和正庚烷的单孔喷雾粒径分布进行研究,发现过热度是影响闪沸喷雾粒径分布的重要因素。闪沸状态下,当燃油过热度相同时,叁种燃料的粒径分布规律与SMD值均基本相同。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
谭林秋,华灯鑫,汪丽,高飞,狄慧鸽[7]（2014）在《Mach-Zehnder干涉仪条纹成像多普勒激光雷达风速反演及视场展宽技术》一文中研究指出相对于传统多普勒鉴频器Fabry-Perot干涉仪,Mach-Zehnder干涉仪(MZI)具有透过率高、直线条纹易于探测、可进行视场展宽等优点.本文设计了基于条纹成像MZI的非相干多普勒测风激光雷达系统,构建了风速反演的数学模型,利用MZI视场展宽技术优化了激光雷达系统的性能.数值仿真实现了MZI鉴频系统干涉条纹图样的理想输出,采用Sine Sqr函数拟合法获取了高精度的多普勒频移前后干涉条纹的移动距离,并通过视场补偿减小了入射角对MZI光程差的影响,从而实现视场展宽.结果表明:采用Sine Sqr函数拟合法可获得在±100 m·s-1的径向风速范围内<0.45 m·s-1的风速误差,克服了条纹重心法反演风速不稳定性的缺点;视场展宽技术在不降低鉴频性能的情况下,能最大补偿1°的视场角.MZI条纹成像多普勒激光雷达应用技术的探讨将为中高层大气风速激光雷达测量系统的实际开发奠定良好的基础.(本文来源于《物理学报》期刊2014年22期）
刘立人[8]（2014）在《自干涉合成孔径激光叁维成像雷达原理》一文中研究指出在直视合成孔径激光成像雷达(SAL)的基础上,提出了一种自干涉的产生叁维成像的原理方法。首先对于交轨向正扫描和反扫描的柱面镜进行位置偏置,造成交轨向成像频谱的平移并产生相对线性相延,然后逐一对一对交轨向正扫描和反扫描收集聚焦像进行相干迭加,并由此产生自干涉。自干涉产生的交轨向平展条纹对于目标面的倾斜投射即可产生包含目标高度信息的波痕干涉图,最后通过解包裹算法产生表征目标表面轮廓的等位线图。本方法采用一发一收的雷达结构通过单航过干涉法实现叁维成像,结构简单,原理有效,同时具有抗大气、运动平台等相位干扰能力。(本文来源于《光学学报》期刊2014年05期）
刘寿先,温伟峰,袁树云,陈光华,刘俊[9]（2013）在《分幅面成像任意反射面速度干涉仪诊断激光驱动飞片全场速度》一文中研究指出研制了一套分幅面成像任意反射面速度干涉仪(VISAR)用于飞片完整性、速度分散性和平面性的诊断。在线成像VISAR基础上,用更小的条纹常数实现更高的速度分辨,同时用光电分幅相机取代扫描相机记录干涉条纹图像,实现多个时刻全场速度的测量。所研制的面成像VISAR具有5μm的空间分辨和15m/s的速度分辨能力。用其测量了激光驱动铜膜或铝膜飞片的速度场,给出了多个时刻的全场速度分布,从中可以清晰看出飞片的演化发展过程。实验结果表明,分幅面成像VISAR技术可以为激光驱动飞片平面性的理论研究和数值模拟提供有效实验数据。(本文来源于《光学学报》期刊2013年09期）
汪丽,谭林秋,李仕春,狄慧鸽,王玉峰[10]（2013）在《基于Mach-Zehnder干涉仪条纹成像技术的多普勒测风激光雷达鉴频系统研究及仿真》一文中研究指出多普勒激光雷达在大气风场探测中已经得到广泛应用。相比于Fabry-Perot(F-P)干涉仪、Fizeau干涉仪,Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪作为鉴频器具有透过率高、探测谱的范围宽、能进行视场展宽而获得大光通量、所成直条纹可以与CCD匹配等优点,同时也可以实现大的风速探测范围,弥补现有直接探测多普勒测风激光雷达探测范围较小,探测灵敏度的非线性问题。分析了基于M-Z干涉仪条纹成像技术的激光雷达大气风场探测原理,对干涉仪鉴频系统进行了参数优化设计及仿真分析,通过设定实验参数,获得仿真结果,进行数据反演,得到风速值与理论结果基本一致。(本文来源于《量子电子学报》期刊2013年01期）
激光干涉成像论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着国防工业及航空航天技术的迅猛发展,对高性能航空航天发动机提升其最大推力和推重比的需求日益迫切。其中,燃料雾化后的粒径大小及其分布对发动机的性能有着重要的影响。目前,激光干涉粒子成像技术作为一种能够更有效、实时地测量大范围、多分散性雾化场的测量方法,已成为雾化场粒子检测的最有效手段之一,其测量精度主要依赖于图像信息提取的准确度。激光干涉粒子成像技术将片状激光束照射粒子喷雾场,并用高速CCD相机在成像透镜的离焦面上采集粒子的散射光图像。粒子的0阶反射光和1阶折射光将在CCD相机上产生干涉条纹,通过对干涉图像的分析可实现对该粒子的尺寸测量。本文在现有激光干涉粒子成像测量方法的基础上,提出一种基于形态学-霍夫变换和傅里叶变换的粒子干涉图像处理算法,从粒子识别的角度改进信息提取的效果,以达到提高测量精度的目的;建立了激光干涉粒子成像测量光路模型,仿真分析了模型参数对激光干涉粒子成像测量结果的影响,验证了该信息提取算法的可行性,最后在标准粒子场和水喷雾场搭建粒径测量光路,进行实验验证。论文的主要研究内容如下:1.根据激光干涉粒子成像测量原理研究几何光学模型关键参数对测量结果的影响规律。利用Mie散射理论和Debye级数展开模型,计算粒子散射光的光强随散射角的振荡分布特性,探究粒子的散射光强与粒子直径的关系。对激光干涉粒子成像测量技术的光路模型进行分析,基于几何光学近似模型采用相位差法和杨氏干涉法推导该技术中粒径的计算公式。仿真分析入射光波长、散射角、折射率和收集角对测量结果的影响。2.对粒子场的干涉粒子图像进行粒子中心位置和频率信息提取。首先,提出基于形态学-霍夫变换的干涉条纹图识别算法和基于傅里叶变换的条纹频率提取算法,通过改进的粒子干涉条纹图识别算法来实现重迭粒子的准确识别,进而提高粒子测量精度;其次,利用两种算法对基本圆和干涉条纹进行仿真验证和分析,得到正确的中心坐标和条纹频率;最后,对不同浓度的粒子场中干涉粒子图像进行仿真验证,对视场中粒子数分别为10、30和50的粒子场均能完全识别。3.搭建激光干涉粒子成像测量光路,在散射角?(28)68.96°处对直径为24μm的聚苯乙烯标准粒子场进行粒子直径的测量,测量结果的绝对误差为0.4μm。利用CCD相机粒径测量法和激光干涉粒子成像测量方法对400μm离心式喷孔在不同压力下的雾化场进行测量实验,通过粒径分布和SMD值对测量结果进行评价。在叁个不同压力值下,对同一位置分别采用这两种方法进行粒径测量,在同一压力值下,两种方法所得到的粒径分布整体一致,对应的SMD值的差值小于2.4μm。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光干涉成像论文参考文献
[1].邱鹏宇.基于干涉合成孔径激光雷达的叁维成像算法研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[2].马亚蕊.激光干涉粒子成像及信息提取方法研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[3].杜剑波,李道京,马萌,胡烜,乔明.基于干涉处理的机载合成孔径激光雷达振动估计和成像[J].中国激光.2016
[4].伍迪.基于激光自混合干涉技术的井下成像研究与应用[D].东北石油大学.2016
[5].陈光华,但加坤,刘俊,雷江波,黄显宾.用于Z箍缩实验的多幅激光差分干涉与阴影成像诊断系统[J].中国激光.2015
[6].姚卓.基于激光干涉粒子成像的GDI闪沸喷雾特性实验研究[D].天津大学.2014
[7].谭林秋,华灯鑫,汪丽,高飞,狄慧鸽.Mach-Zehnder干涉仪条纹成像多普勒激光雷达风速反演及视场展宽技术[J].物理学报.2014
[8].刘立人.自干涉合成孔径激光叁维成像雷达原理[J].光学学报.2014
[9].刘寿先,温伟峰,袁树云,陈光华,刘俊.分幅面成像任意反射面速度干涉仪诊断激光驱动飞片全场速度[J].光学学报.2013
[10].汪丽,谭林秋,李仕春,狄慧鸽,王玉峰.基于Mach-Zehnder干涉仪条纹成像技术的多普勒测风激光雷达鉴频系统研究及仿真[J].量子电子学报.2013
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