基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像和圖像的稀疏重構(gòu)算法研究.pdf

1、毫米波無源成像利用目標(biāo)與場景在毫米波段的自身輻射差異進行成像,在超低空反隱身、場景監(jiān)控、安全檢查等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。而傳統(tǒng)的探測成像方式在技術(shù)、系統(tǒng)硬件復(fù)雜度和成本等方面面臨著諸多問題,實際中難以采用。
　　由于在超低空反隱身、場景監(jiān)控、安全檢查等應(yīng)用中,大量區(qū)域不包含強散射點,無源毫米波圖像頻譜主要集中在低頻部分,其表現(xiàn)出了典型的稀疏特征,因此,基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像技術(shù)提供了解決途徑。本論文針對非規(guī)則采樣技術(shù)以及

2、圖像的稀疏重構(gòu)算法的研究開展如下工作:
　　1.研究了非規(guī)則采樣理論和無源毫米波成像的基本理論,給出了基于非規(guī)則采樣的無源毫米波成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　2.研究了分塊非規(guī)則采樣的理論,分析了采用分塊重構(gòu)模型時重構(gòu)圖像中塊效應(yīng)等現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,在分塊重構(gòu)模型中引入了排序算子,并重新設(shè)計測量矩陣,引出了分塊采樣和全局重構(gòu)的模型,該模型可有效地消除了塊效應(yīng)等現(xiàn)象。
　　3.針對?0范數(shù)的優(yōu)化問題所得的重構(gòu)圖像質(zhì)量不夠好等問

3、題,研究了不動點迭代算法,引入延拓策略后,給出了基于混合范數(shù)的不動點延拓算法,分析研究了不動點延拓算法的收斂性,與不動點迭代算法相比,不動點延拓算法實現(xiàn)了重構(gòu)性能的提升。
　　4.針對不動點延拓算法無法求解大規(guī)模的稀疏(稀疏度不夠大)問題,在不動點延拓算法的基礎(chǔ)上,引入非單調(diào)線搜索方法并進行子空間優(yōu)化,給出了基于?1最優(yōu)化問題的有效集稀疏重構(gòu)算法。
　　最后通過仿真實驗表明:相對于分塊重構(gòu),基于分塊采樣和全局重構(gòu)的模型有效消