水下激光图像序列的3维噪声分析

韩宏伟; 张晓晖; 葛卫龙

doi:10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.019

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水下激光图像序列的3维噪声分析

韩宏伟 , 张晓晖 , 葛卫龙

文章导航 > 激光技术 > 2011 > 35(4): 518-521

引用本文:

Citation:

水下激光图像序列的3维噪声分析

1.
海军工程大学兵器工程系, 武汉 430033

作者简介: 韩宏伟(1983- ),男,博士研究生,研究方向为水下激光成像与图像处理..

通讯作者: 张晓晖, zhangxiaohui505@vip.sina.com ;

中图分类号: TN911.73

3-D noise analysis of underwater laser image sequence

1.
Department of Weaponry Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, China

Corresponding author: ZHANG Xiao-hui, zhangxiaohui505@vip.sina.com ;

CLC number: TN911.73

摘要: 为了研究距离选通水下激光成像系统输出图像帧序列的噪声特性,采用3维噪声分析方法,进行了理论分析和实验验证。为了解决实验数据集背景不均匀、样本数较少的问题,根据单帧图像生成综合噪声图像,组成模拟数据集,取得了模拟数据集和实验数据集的3维噪声分析计算的数据,并进行了比较。结果表明,描述数据集在3个方向上均随机变化的"瞬态像素噪声"分量是距离选通水下激光图像序列的主要噪声源;同时,时域噪声的影响远大于空域噪声。这一结果对距离选通水下激光成像系统设计和图像去噪算法设计是有帮助的。
- 成像系统 /
- 噪声特性 /
- 3维噪声分析 /
- 综合噪声图像
Abstract: In order to study the noise characteristics of image frame sequence in a range-gated underwater laser imaging system,the method of 3-D noise analysis was adopted.In order to solve the problem of non-uniformity and sample inadequacy of the experimental data sets,simulated data set was composed of synthesized noise images produced according to single image frame.The calculation results of 3-D noise analysis based on the simulated data set and experimental data set were compared, which showed that the instant pixel noise describing the random variety along three directions was the main noise source in rangegated underwater laser image sequence and the effect of temporal noise was more severe than the spatial noise.Those results are helpful in the design of range-gated underwater laser imaging system and image denoising algorithm.
- imaging system /
- noise characteristics /
- 3-D noise analysis /
- synthesized noise image

[1]	XU X W,GUO J,YU Q Y,et al.Key technique of laser range gated imaging[J].Laser Technology,2003,27(6):603-605 (in Chinese).
[2]	D' AGOSTINO J,WEBB C.3-D analysis framework and measurement methodology for imaging system noise[J].Proceedinga of SPIE,1991,1488:110-121.
[3]	SCUIT L,D'AGOSTINO J.NVEOD FLIR92 thermal imaging systems performance model[J].Proceedings of SPIE,1992,1689:194-203.
[4]	SCOTT L.Modeling staring thennal system with FUR92[J].Proceedings of SPIE,1993,1969:21-26.
[5]	WANG J P,WANG Sh R,SONG K F,et al.Image noiae suppression and performance evaluation of ICCD[J].Journal of Optoelectronics Laser,2008,19(8):1032-1034 (in Chinese).
[6]	LI Sh C,XUN Z Ch,XIAO Sh W.3-D noise measurement and anailsys for a low-light-level ICCD imaging system[J].Acta Armamemtarii,2006,27(3):463-466 (in Chinese).
[7]	TANG H R,XIANC M Sh,WU Y R,et al.A noiae analysis method to evaluate image quality of optical satellites[J].Journal of Electnmics & Infonnation Technololy,2004,26(3):370-374 (in Chinese).
[8]	EDDIE J,CHA J,KRAPELS K.Assessment of 3-D methodology for thennal sensor aimulation[J].Proceedings of SPIE,2001,4372:154-161.
[9]	LI T,HE Y J,LIU Zh J,et al.Application guide of matlab toolbox applied mathematics[M].Beijing:Publishing House of Electrorucs Industry,2000:20-33 (in Chinese).
[10]	KOC C.Modeling and experimental testing for future development of night vision electro-optic(NVEO) FLIR92 model[R].Monterey,USA:Naval Postgraduate School,1995:33-34.

[1]	刘贺雄 , 周冰 , 高宇辰 . APD探测系统的噪声特性及其影响因素研究. 激光技术, 2018, 42(6): 862-867. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.026
[2]	陈均溢 , 商思航 , 苗丹 , 江财俊 , 曾延安 . 光电成像系统的绝对光谱响应效率测量及分析. 激光技术, 2021, 45(1): 121-125. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.01.021
[3]	刘大通 , 刘洋 , 刘力双 . 红外回扫补偿系统图像退化评价方法的研究. 激光技术, 2024, 48(1): 121-126. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.019
[4]	刘雄龙 , 骆亚波 , 徐卓揆 . 单目标旋转摄影方法标定图像全站仪相机. 激光技术, 2024, 48(2): 196-203. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.02.008
[5]	翟中生 , 赵斌 . 无衍射光束中心光斑的特性研究. 激光技术, 2008, 32(5): 480-483.
[6]	谭毅 . 多元线性阵列超声换能器的方向特性研究. 激光技术, 2011, 35(3): 391-394. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.03.027
[7]	王云鹏 , 刘力双 , 刘洋 . 鱼眼成像系统标定技术研究. 激光技术, 2024, 48(1): 77-82. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.013
[8]	马志明 , 王晓玲 , 周哲海 . 基于LED照明的时域全场OCT成像系统设计. 激光技术, 2023, 47(2): 280-285. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.02.019
[9]	冯伟伟 , 张循利 , 陈立刚 . 光束会聚对光学偏振探测影响的分析. 激光技术, 2011, 35(4): 559-561,565. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.04.029
[10]	常山 , 桑志文 , 庄玲 . 基于衍射理论的高斯像面球差的计算与分析. 激光技术, 2012, 36(3): 405-407,412.
[11]	徐帅 , 朱启兵 , 黄敏 . 手持式食品残留物荧光成像检测系统开发. 激光技术, 2023, 47(6): 872-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.021
[12]	雷选华 , 杨克成 . 一种基于FPGA水下激光成像系统的同步控制器. 激光技术, 2010, 34(5): 682-685. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.O5.029
[13]	夏贵进 , 段景汉 , 赵尚弘 , 董淑福 . 带反射镜双包层Er-Yb共掺光纤放大器性能研究. 激光技术, 2004, 28(1): 12-15,19.
[14]	夏春蕾 , 郑刚 , 戴曙光 . 大景深成像技术及其相移现象的控制. 激光技术, 2008, 32(2): 159-162.
[15]	汪靓 , 杨宇 , 黄敏 , 朱启兵 . 基于偏振成像技术的油桃机械损伤检测. 激光技术, 2022, 46(6): 841-849. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.021
[16]	王骐 , 迟欣 , 李琦 . 太赫兹自由电子激光器的成像原理及进展. 激光技术, 2006, 30(6): 643-646.
[17]	李芮 , 李晓 , 王志斌 , 黄艳飞 , 王耀利 , 张瑞 . 阵列探测器在成像光谱偏振探测技术中的应用. 激光技术, 2014, 38(6): 822-825. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.021
[18]	胡江涛 , 黄峰 , 张雏 , 刘秉琦 , 王元铂 . 超分辨率重构复眼成像技术的研究进展. 激光技术, 2015, 39(4): 492-496. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.04.014
[19]	吴舒哲 , 唐嘉 , 熊亮 , 黄佐华 . 一种基于共轴干涉的相位物体定量成像技术. 激光技术, 2017, 41(2): 275-279. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.026
[20]	陈德章 , 张华 , 冷杰 , 高建波 , 路英宾 , 陶刚 , 郭嘉伟 , 李萧 . 基于APD面阵探测器的非扫描激光主动成像雷达. 激光技术, 2017, 41(6): 775-778. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.001

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水下激光图像序列的3维噪声分析

通讯作者: 张晓晖, zhangxiaohui505@vip.sina.com;

作者简介: 韩宏伟(1983- ),男,博士研究生,研究方向为水下激光成像与图像处理.

1. 海军工程大学兵器工程系, 武汉 430033

收稿日期: 2010-09-15
录用日期: 2011-01-11
网络出版日期: 2011-07-25

关键词:

摘要: 为了研究距离选通水下激光成像系统输出图像帧序列的噪声特性,采用3维噪声分析方法,进行了理论分析和实验验证。为了解决实验数据集背景不均匀、样本数较少的问题,根据单帧图像生成综合噪声图像,组成模拟数据集,取得了模拟数据集和实验数据集的3维噪声分析计算的数据,并进行了比较。结果表明,描述数据集在3个方向上均随机变化的"瞬态像素噪声"分量是距离选通水下激光图像序列的主要噪声源;同时,时域噪声的影响远大于空域噪声。这一结果对距离选通水下激光成像系统设计和图像去噪算法设计是有帮助的。