焦平面杂散光问题和用图像复原法去除杂散光的分析

摘要

杂散光是指光学系统中除了成像光线外的所有非成像光能。随着各领域对高性能光学仪器的要求，成像系统的杂散光问题变得越来越重要。现阶段的杂散光研究多集中于光学系统与光机系统中，有关焦平面杂散光研究的详细报道较少。但是，被忽视的焦平面杂散光同样是成像系统中的重要杂散光来源。本文在探讨焦平面杂散光产生机理的基础上，研究了消除焦平面杂散光的两种方法。同时，对于已经受到杂散光影响的图像，提出新的图像处理算法。
　　 本论文第一章：介绍本课题研究的背景和意义。
　　 第二章：建立焦平面模型，建立常见的前照式CCD与背照式CCD模型，分析焦平面杂散光的产生机理，指出在强光光源照射时，会在焦平面上形成可显见的杂散光斑点，并通过实验进行验证。
　　 第三章：研究镀膜法与充液法抑制焦平面杂散光，通过仿真模拟证实其有效性。
　　 第四章：根据杂散光特性，建立空间变化成像系统退化模型，提出图像评价参数。
　　 第五章：研究利用分块法处理受杂散光影响的图像。将三种图像复原算法（逆滤波法、Richardson-Lucy迭代与Van-Cittert迭代算法）分别与图像分块法结合处理图像，对处理结果和性能进行比较。
　　 第六章：总结本论文的工作，并对今后的研究提出展望。

目录

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 焦平面杂散光的研究

1.1.2 图像处理法去除杂散光的研究

1.2 课题研究的意义

1.3 论文主要内容

第二章 焦平面杂散光形成机理

2.1 焦平面建模

2.1.1 前照式CCD

2.1.2 背照式CCD

2.2 焦平面杂散光形成机理

2.2.1 鬼像

2.2.2 衍射

2.3 实验验证

2.4 本章小结

第三章 硬件法抑制焦平面杂散光

3.1 镀增透膜焦平面

3.2 充液焦平面

3.3 本章小结

第四章 图像退化模型和去杂散光图像质量的评价参数

4.1 图像退化模型

4.2 图像去杂散光评价参数

4.3 本章小结

第五章 基于图像分块处理方法的去杂散光算法

5.1 图像分块处理

5.2 分块边缘加权拼接法

5.3 分块复原算法在削弱杂散光算法中的应用

5.3.1 直接逆滤波

5.3.2 Richardson-Lucy迭代与Van-Cittert迭代

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

附录

致谢