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目次
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隨著我國遙感應用技術的不斷提高和國家經濟建設的加速推進，迫切需要發展高空間分辨率?高信噪比和多用途的光學成像遙感衛星，以滿足地物精細特徵提取?暗弱信息獲取?運動地物檢測等現實需求?傳統提升空間分辨率和圖像質量的方式遇到瓶頸，迫切需要研製新體制傳感探測器件，探索新的應用模式和方法，在關鍵技術領域實現超越發展?本書針對上述技術研究的迫切需求，全面系統闡述了多模態傳感器基元程控成像技術原理及其應用，提出傳感器基元程控理念，研究多模態超級傳感器設計方法，研究採樣模式，探討斜模式下超分辨率圖像重建?數字TDI?運動地物檢測等關鍵技術，探索建立下一代光學成像傳感器及特色應用模式，為新一代航天光學傳感器研製提出創新理念?
目次
前言
第1章 緒論
1.1 圖像傳感器
1.1.1 CCD傳感器
1.1.2 CMOS傳感器
1.1.3 多模態傳感器
1.2 多模態傳感器基元程控成像技術
1.3 遙感圖像超分辨率技術
1.3.1 基於地面圖像的超分辨率處理技術
1.3.2 星地結合超分辨率處理技術
1.4 數字域TDI技術
1.5 可見光圖像運動地物檢測技術
第2章 圖像傳感器原理
2.1 固態圖像傳感器的發展
2.2 圖像傳感器材料
2.3 傳感器工作原理
2.3.1 光電荷的產生
2.3.2 光電荷的收集
2.3.3 電荷轉移及檢測
2.4 傳感器的噪聲
2.4.1 固定圖像噪聲
2.4.2 時域噪聲
2.5 光電轉換能力
第3章 圖像傳感器製造工藝
3.1 單晶矽生長
3.2 半導體製造工藝
3.2.1 光刻技術
3.2.2 氧化生長和去除
3.2.3 矽的生長和刻蝕
3.2.4 介質隔離
3.2.5 雜質酌注入
3.2.6 金屬化
3.3 芯片的封裝
第4章 CCD和CMOS圖像傳感器
4.1 CCD圖像傳感器
4.1.1 CCD圖像傳感器結構
4.1.2 電荷的轉移機理
4.1.3 掩埋型MOS電容結構
4.1.4 CCD工作模式
4.2 CMOS圖像傳感器
4.2.1 CMOS圖像傳感器的基本架構
4.2.2 CMOS圖像傳感器性能
4.2.3 實用技術介紹
4.3 圖像傳感器的比較和應用
4.3.1 圖像傳感器的比較
4.3.2 CCD圖像傳感器的應用
4.3.3 CMOS圖像傳感器的應用
第5章 多模態CMOS傳感器設計
5.1 新傳感器設計概念
5.2 多模態CMOS傳感器設計
5.3 基元程控技術
5.4 傳感器性能實現及優化
5.4.1 量子效率
5.4.2 信噪比
5.4.3 分辨率
5.4.4 圖像幀率
5.5 採樣模式研究
5.5.1 面向目標精細及暗弱特徵提取的MS-CMOS傳感器設計
5.5.2 基於傳感器逐行控制的運劫目標探測方法
5.5.3 基於傳感器隔行控制的運動目標探測方法
5.5.4 基於傳感器相鄰區域控制的運動目標探測方法
5.5.5 基於傳感器高頻採樣的運動目標探測方法
5.5.6 基於傾斜採樣傳感器斜模式的運動目標探測方法
第6章 數字域TDI COMS技術
6.1 概述
6.2 數字域TDI CMOS成像系統
6.2.1 TDI成像技術概述
6.2.2 CMOS圖像傳感器的工作原理
6.2.3 數字域TDI CMOS成像系統
6.2.4 數字域TDI CMOS成像系統與TDI CCD成像系統性能比較
6.3 數字域TDI成像技術原理
6.3.1 基本數字域TDI算法
6.3.2 白適應數字域TDI算法
6.3.3 數字域TDI圖像信噪比數學模型
6.4 數字域TDI成像試驗平臺方案
6.4.1 實驗平臺硬件架構
6.4.2 數字域TDI CMOS相機硬件設計
6.4.3 數字域TDI CMOS相機軟件設計
6.4.4 試驗驗證
6.4.5 主要技術指標驗證
6.4.6 數字域TDI圖像SNR模型驗證
6.4.7 白適應曝光驗證
6.4.8 白適應數字域TDI成像驗證
第7章 基於序列圖像的超分辨率處理技術
7.1 超分辨率重構方法
7.1.1 非均勻插值方法
7.1.2 插值後的處理方法
7.1.3 Landweber迭代方法
7.1.4 帶預處理的交替方向乘子方法
7.2 基於正則化約束的圖像超分辨率重建
7.2.1 引言
7.2.2 圖像觀測模型
7.2.3 超分辨率重建中的模糊函數
7.2.4 重建方法
7.2.5 實驗與結果
7.2.6 總結
7.3 基於雙邊結構張量的局部白適應圖像超分辨率重建方法
7.3.1 引言
7.3.2 MAP超分辨率重建框架
7.3.3 常用的圖像先驗模型
7.3.4 局部白適應的超分辨率重建方法
7.3.5 實驗與結果
7.3.6 總結
7.4 亮度一梯度聯合約束超分辨率重建
7.4.1 引言
7.4.2 幾何運動估計方法
7.4.3 重建方法
7.4.4 實驗與結果
7.4.5 總結
第8章 多模態遙感圖像運動地物檢測與速度測算
8.1 圖像運動地物檢測與速度測算
8.1.1 相關技術現狀
8.1.2 總體技術路線
8.1.3 數字圖像處理相關概念
8.1.4 運動地物檢測預先處理
8.1.5 運動地物白動檢測
8.1.6 運動地物識別方法
8.1.7 運動地物速度測算
8.1.8 動畫遙感圖像
8.1.9 總結與展望
8.2 多模態遙感圖像運動地物跟蹤
8.2.1 相關技術現狀
8.2.2 運動地物跟蹤
參考文獻
第1章 緒論
1.1 圖像傳感器
1.1.1 CCD傳感器
1.1.2 CMOS傳感器
1.1.3 多模態傳感器
1.2 多模態傳感器基元程控成像技術
1.3 遙感圖像超分辨率技術
1.3.1 基於地面圖像的超分辨率處理技術
1.3.2 星地結合超分辨率處理技術
1.4 數字域TDI技術
1.5 可見光圖像運動地物檢測技術
第2章 圖像傳感器原理
2.1 固態圖像傳感器的發展
2.2 圖像傳感器材料
2.3 傳感器工作原理
2.3.1 光電荷的產生
2.3.2 光電荷的收集
2.3.3 電荷轉移及檢測
2.4 傳感器的噪聲
2.4.1 固定圖像噪聲
2.4.2 時域噪聲
2.5 光電轉換能力
第3章 圖像傳感器製造工藝
3.1 單晶矽生長
3.2 半導體製造工藝
3.2.1 光刻技術
3.2.2 氧化生長和去除
3.2.3 矽的生長和刻蝕
3.2.4 介質隔離
3.2.5 雜質酌注入
3.2.6 金屬化
3.3 芯片的封裝
第4章 CCD和CMOS圖像傳感器
4.1 CCD圖像傳感器
4.1.1 CCD圖像傳感器結構
4.1.2 電荷的轉移機理
4.1.3 掩埋型MOS電容結構
4.1.4 CCD工作模式
4.2 CMOS圖像傳感器
4.2.1 CMOS圖像傳感器的基本架構
4.2.2 CMOS圖像傳感器性能
4.2.3 實用技術介紹
4.3 圖像傳感器的比較和應用
4.3.1 圖像傳感器的比較
4.3.2 CCD圖像傳感器的應用
4.3.3 CMOS圖像傳感器的應用
第5章 多模態CMOS傳感器設計
5.1 新傳感器設計概念
5.2 多模態CMOS傳感器設計
5.3 基元程控技術
5.4 傳感器性能實現及優化
5.4.1 量子效率
5.4.2 信噪比
5.4.3 分辨率
5.4.4 圖像幀率
5.5 採樣模式研究
5.5.1 面向目標精細及暗弱特徵提取的MS-CMOS傳感器設計
5.5.2 基於傳感器逐行控制的運劫目標探測方法
5.5.3 基於傳感器隔行控制的運動目標探測方法
5.5.4 基於傳感器相鄰區域控制的運動目標探測方法
5.5.5 基於傳感器高頻採樣的運動目標探測方法
5.5.6 基於傾斜採樣傳感器斜模式的運動目標探測方法
第6章 數字域TDI COMS技術
6.1 概述
6.2 數字域TDI CMOS成像系統
6.2.1 TDI成像技術概述
6.2.2 CMOS圖像傳感器的工作原理
6.2.3 數字域TDI CMOS成像系統
6.2.4 數字域TDI CMOS成像系統與TDI CCD成像系統性能比較
6.3 數字域TDI成像技術原理
6.3.1 基本數字域TDI算法
6.3.2 白適應數字域TDI算法
6.3.3 數字域TDI圖像信噪比數學模型
6.4 數字域TDI成像試驗平臺方案
6.4.1 實驗平臺硬件架構
6.4.2 數字域TDI CMOS相機硬件設計
6.4.3 數字域TDI CMOS相機軟件設計
6.4.4 試驗驗證
6.4.5 主要技術指標驗證
6.4.6 數字域TDI圖像SNR模型驗證
6.4.7 白適應曝光驗證
6.4.8 白適應數字域TDI成像驗證
第7章 基於序列圖像的超分辨率處理技術
7.1 超分辨率重構方法
7.1.1 非均勻插值方法
7.1.2 插值後的處理方法
7.1.3 Landweber迭代方法
7.1.4 帶預處理的交替方向乘子方法
7.2 基於正則化約束的圖像超分辨率重建
7.2.1 引言
7.2.2 圖像觀測模型
7.2.3 超分辨率重建中的模糊函數
7.2.4 重建方法
7.2.5 實驗與結果
7.2.6 總結
7.3 基於雙邊結構張量的局部白適應圖像超分辨率重建方法
7.3.1 引言
7.3.2 MAP超分辨率重建框架
7.3.3 常用的圖像先驗模型
7.3.4 局部白適應的超分辨率重建方法
7.3.5 實驗與結果
7.3.6 總結
7.4 亮度一梯度聯合約束超分辨率重建
7.4.1 引言
7.4.2 幾何運動估計方法
7.4.3 重建方法
7.4.4 實驗與結果
7.4.5 總結
第8章 多模態遙感圖像運動地物檢測與速度測算
8.1 圖像運動地物檢測與速度測算
8.1.1 相關技術現狀
8.1.2 總體技術路線
8.1.3 數字圖像處理相關概念
8.1.4 運動地物檢測預先處理
8.1.5 運動地物白動檢測
8.1.6 運動地物識別方法
8.1.7 運動地物速度測算
8.1.8 動畫遙感圖像
8.1.9 總結與展望
8.2 多模態遙感圖像運動地物跟蹤
8.2.1 相關技術現狀
8.2.2 運動地物跟蹤
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