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探测激光和红外复合探测技术中心

收藏本文 2024-04-08 点赞:5080 浏览:15800 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着近年来火灾、地震、泥石流等突发自然灾害的不断增加,对于搜救技术提出了更高的要求,以往的搜救方式单一,效率低下,往往会错过最佳救援时机,造成严重的人身伤亡和财产损失,由此,提升在复杂环境背景下的搜救能力成为了保护人民生命和财产安全的重点。本课题以此为背景,基于三维扫描与红外成像原理,提出三维图像与红外图像的复合策略,探讨激光扫描与红外成像复合探测技术,为火灾预警或灾害搜救等提供数据依据。利用两台步进电机和丝杠系统,建立二维激光与红外扫描测试平台,探讨激光扫描结构和方式,浅析激光扫描原理和红外辐射特性,设计了激光扫描系统和两种不同的红外探测系统,其中激光扫描系统采取线状激光器与面阵CCD相机,红外探测系统则分别采取PbS探测器和红外热像仪;以激光扫描结构和图像处理为基础,推导出了激光扫描数学模型以及三维还原算法,通过对模拟沙盘进行实验,表明激光扫描系统可以对起伏地形进行有效的扫描,并利用三维还原算法可以准确的还原出地形与目标的三维轮廓效果图;探讨环境背景对目标热红外影响因素,并给出影响因素的计算策略;基于图像融合对策,探讨激光图像与红外图像的复合策略,浅析了不同传感器的信息特点,采取小波变化对所采集的激光与红外图像进行处理,通过采集的实际图像,实时进行处理,获得复合图像的结果,实现了激光图像与红外图像的复合探测目的。通过上文的探讨,该复合探测技术可以实现在复杂地形条件下对地形的三维扫描和多红外目标的复合探测,可以有效的提升火灾预警能力和灾害搜救效率,满足了本课题要求。关键词:激光扫描论文三维还原论文红外探测论文图像融合论文

    摘要3-4

    Abstract4-8

    1 概论8-16

    1.1 探讨背景及作用8

    1.2 激光扫描技术8-11

    1.2.1 激光扫描技术8-11

    1.2.2 激光扫描国内外近况11

    1.3 红外成像技术11-13

    1.3.1 红外技术进展11-12

    1.3.2 红外成像探测技术12

    1.3.3 红外成像国内外近况12-13

    1.4 多光谱信息融合13-14

    1.4.1 信息融合13

    1.4.2 多光谱信息融合13-14

    1.4.3 国内外近况14

    1.5 本论文结构安排14-16

    2 激光扫描系统设计16-47

    2.1 三维扫描基本原理16-17

    2.2 激光扫描公式推导及浅析17-26

    2.2.1 单束激光扫描公式推导17-19

    2.2.2 片激光扫描公式推导19-25

    2.2.3 激光扫描方式浅析25-26

    2.3 激光扫描系统设计26-32

    2.4 三维信息还原算法探讨32-36

    2.5 三维信息还原实验及结果浅析36-46

    2.6 本章小结46-47

    3 红外探测系统探讨47-62

    3.1 单点红外探测系统设计49-53

    3.1.1 红外辐射基本定律49-50

    3.1.2 总体案例设计50-51

    3.1.3 单点红外探测器选型51-52

    3.1.4 探测光学系统设计52-53

    3.1.5 信号处理电路设计53

    3.2 面成像红外探测系统探讨53-57

    3.2.1 红外热像仪的组成53-54

    3.2.2 红外热像仪的工作原理54-56

    3.2.3 红外热像仪的特点56

    3.2.4 面成像红外系统实验56-57

    3.3 背景对红外传输的影响57-61

    3.3.1 红外传输论述57-58

    3.3.2 红外辐射源58-59

    3.3.3 地面自然日标红外辐射特性探讨59-61

    3.4 本章小结61-62

    4 激光与红外复合处理62-72

    4.1 图像融合的基本概念62-64

    4.2 图像融合技术浅析64-67

    4.3 图像融合实验结果及浅析67-71

    4.3.1 基于HIS彩色变换的图像融合67-68

    4.3.2 基于PCA的图像融合算法68-69

    4.3.3 基于小波变换的图像融合69

    4.3.4 其他融合算法探讨69-70

    4.3.5 基像融合实验效果评价70-71

    4.4 本章小结71-72

    5 实验与浅析72-76

    5.1 实验历程72-74

    5.2 本章小结74-76

    6 总结与展望76-78

    6.1 本论文工作总结76

    6.2 不足与展望76-78

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