多模态传感器基元程控成像技术与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 图像传感器 1

1.1.1 CCD传感器 1

1.1.2 CMOS传感器 4

1.1.3 多模态传感器 7

1.2 多模态传感器基元程控成像技术 10

1.3 遥感图像超分辨率技术 11

1.3.1 基于地面图像的超分辨率处理技术 11

1.3.2 星地结合超分辨率处理技术 13

1.4 数字域TDI技术 14

1.5 可见光图像运动地物检测技术 15

第2章 图像传感器原理 19

2.1 固态图像传感器的发展 19

2.2 图像传感器材料 20

2.3 传感器工作原理 22

2.3.1 光电荷的产生 22

2.3.2 光电荷的收集 23

2.3.3 电荷转移及检测 26

2.4 传感器的噪声 27

2.4.1 固定图像噪声 28

2.4.2 时域噪声 31

2.5 光电转换能力 32

第3章 图像传感器制造工艺 35

3.1 单晶硅生长 35

3.2 半导体制造工艺 36

3.2.1 光刻技术 36

3.2.2 氧化生长和去除 38

3.2.3 硅的生长和刻蚀 38

3.2.4 介质隔离 39

3.2.5 杂质的注入 40

3.2.6 金属化 41

3.3 芯片的封装 42

第4章 CCD和CMOS图像传感器 45

4.1 CCD图像传感器 45

4.1.1 CCD图像传感器结构 45

4.1.2 电荷的转移机理 47

4.1.3 掩埋型MOS电容结构 48

4.1.4 CCD工作模式 49

4.2 CMOS图像传感器 51

4.2.1 CMOS图像传感器的基本架构 51

4.2.2 CMOS图像传感器性能 54

4.2.3 实用技术介绍 61

4.3 图像传感器的比较和应用 67

4.3.1 图像传感器的比较 67

4.3.2 CCD图像传感器的应用 68

4.3.3 CMOS图像传感器的应用 72

第5章 多模态CMOS传感器设计 74

5.1 新传感器设计概念 74

5.2 多模态CMOS传感器设计 74

5.3 基元程控技术 75

5.4 传感器性能实现及优化 76

5.4.1 量子效率 77

5.4.2 信噪比 78

5.4.3 分辨率 78

5.4.4 图像帧率 78

5.5 采样模式研究 79

5.5.1 面向目标精细及暗弱特征提取的MS-CMOS传感器设计 79

5.5.2 基于传感器逐行控制的运动目标探测方法 80

5.5.3 基于传感器隔行控制的运动目标探测方法 81

5.5.4 基于传感器相邻区域控制的运动目标探测方法 81

5.5.5 基于传感器高频采样的运动目标探测方法 82

5.5.6 基于倾斜采样传感器斜模式的运动目标探测方法 83

第6章 数字域TDI-COMS技术 84

6.1 概述 84

6.2 数字域TDI-CMOS成像系统 86

6.2.1 TDI成像技术概述 86

6.2.2 CMOS图像传感器的工作原理 89

6.2.3 数字域TDI-CMOS成像系统 91

6.2.4 数字域TDI-CMOS成像系统与TDI-CCD成像系统性能比较 92

6.3 数字域TDI成像技术原理 94

6.3.1 基本数字域TDI算法 94

6.3.2 自适应数字域TDI算法 105

6.3.3 数字域TDI图像信噪比数学模型 110

6.4 数字域TDI成像试验平台方案 113

6.4.1 实验平台硬件架构 113

6.4.2 数字域TDI-CMOS相机硬件设计 114

6.4.3 数字域TDI-CMOS相机软件设计 115

6.4.4 试验验证 118

6.4.5 主要技术指标验证 119

6.4.6 数字域TDI图像SNR模型验证 121

6.4.7 自适应曝光验证 123

6.4.8 自适应数字域TDI成像验证 124

第7章 基于序列图像的超分辨率处理技术 126

7.1 超分辨率重构方法 126

7.1.1 非均匀插值方法 126

7.1.2 插值后的处理方法 134

7.1.3 Landweber迭代方法 138

7.1.4 带预处理的交替方向乘子方法 142

7.2 基于L0正则化约束的图像超分辨率重建 147

7.2.1 引言 148

7.2.2 图像观测模型 149

7.2.3 超分辨率重建中的模糊函数 149

7.2.4 重建方法 154

7.2.5 实验与结果 157

7.2.6 总结 164

7.3 基于双边结构张量的局部自适应图像超分辨率重建方法 164

7.3.1 引言 165

7.3.2 MAP超分辨率重建框架 165

7.3.3 常用的图像先验模型 167

7.3.4 局部自适应的超分辨率重建方法 170

7.3.5 实验与结果 173

7.3.6 总结 178

7.4 亮度-梯度联合约束超分辨率重建 178

7.4.1 引言 178

7.4.2 几何运动估计方法 179

7.4.3 重建方法 187

7.4.4 实验与结果 188

7.4.5 总结 192

第8章 多模态遥感图像运动地物检测与速度测算 194

8.1 图像运动地物检测与速度测算 194

8.1.1 相关技术现状 194

8.1.2 总体技术路线 200

8.1.3 数字图像处理相关概念 201

8.1.4 运动地物检测预先处理 203

8.1.5 运动地物自动检测 206

8.1.6 运动地物识别方法 216

8.1.7 运动地物速度测算 222

8.1.8 动画遥感图像 225

8.1.9 总结与展望 227

8.2 多模态遥感图像运动地物跟踪 232

8.2.1 相关技术现状 232

8.2.2 运动地物跟踪 234

参考文献 242