距離門選通水下光學成像建模與仿真分析.pdf

1、本文以距離門選通激光水下成像為主要研究內(nèi)容,研究水下激光成像系統(tǒng)的建模和計算機仿真問題。本研究是某國防重點預研項目的一個重要組成部分,其研究成果對水下激光成像系統(tǒng)的構(gòu)建、性能評估有重要的參考價值。主要內(nèi)容包括:
　　 (1)對幾種重要的反映海水散射特性的相位函數(shù)的幾種數(shù)學描述模型進行了全面闡述和比較;對Fournier-Fomand相位函數(shù)的選取方法進行了深入研究,給出了最新的選取方法。
　　 (2)研究了基于Monte

2、 Carlo模擬的水下光學傳輸?shù)挠嬎惴椒?編制了仿真軟件。針對標準Monte Carlo模擬在計算接收器光學信號時的缺點,引入半解析Monte Carlo技術(shù)。仿真分析了海水對點光源在不同距離下的擴散效應;以四條紋為成像對象,仿真分析了不同距離、不同選通時間的成像效果;仿真分析了不同距離下的脈沖回波信號的信號波形。
　　 (3)研究了基于線性系統(tǒng)理論的距離門選通水下激光成像的建模與分析方法。通過對目標反射信號光和散射光到成像面的

3、光量計算,研究了照明光源與成像系統(tǒng)的相對位置對成像質(zhì)量的影響;仿真分析了不同距離、不同衰減系數(shù)、不同選通時間下的成像效果。其分析和數(shù)學建模方法可以為其它類型的水下激光成像系統(tǒng)提供參考。
　　 (4)研究了三種水下激光成像系統(tǒng)中MTF分析方法,Wells的MTF計算方法、基于Monte Carlo模擬的MTF計算方法和Fournier-Forand解析形式的MTF計算方法,通過對MTF隨距離變化的關(guān)系分析,驗證了在一定條件下不同距