题目：红外超分辨率成像机理及其实现方法研究

外高分辨率图像在军事遥感、资源与环境遥感、公共安全和医学成像等诸多领域都有广泛的应用。分辨率越高，图像的应用价值就越大。从技术发展来看，提高半导体制造技术和工艺是生产高分辨率红外探测器的最终途径，但半导体技术发展投入大，周期长，短期内的可行性较差，存在技术发展空白期。超分辨率成像通过改进成像的方式，结合图像处理、图像重建算法可提高图像分辨率，能满足在上述半导体技术空白期内对红外高分辨率图像的需求。本论文研究了基于微扫描的红外超分辨成像技术，提出了一种微扫描的改进方案，设计并搭建了微扫描红外成像的实验系统，对比了理论仿真与实验图像的重建结果。论文主要开展了以下几方面的工作：1. 研究了微扫描红外成像的基本原理与工作模式，提出了一种旋转平行平板实现微扫描的系统设计方案，完成了系统参数设计，建立了成像模型，实现了系统成像的理论仿真。2. 针对旋转平行平板实现微扫描方法对光学元件要求苛刻的问题，提出了一种大步长扫描法，分析了该方法对系统设计加工的改善效果，并从探测器调制传递函数和系统频率混叠两个方面，理论推算了该方法对成像质量的影响。3. 通过对比超分辨率图像恢复的主要方法，采用了keren算法实现图像配准，采用了凸集投影算法实现图像重建，利用系统成像的仿真图像重建出超分辨图像，为了客观的评价重建后的图像质量，构建了重建图像质量评价体系，解算了该体系的主要指标。4. 搭建了红外超分辨率成像实验平台，进行了超分辨率重建实验和分平行平板对比实验，分析了实验图像重建结果，实验结果表明：采用旋转平行平板法实现的微扫描超分辨率系统能够有效的提高系统探测的分辨率，改善系统成像质量；大步长扫描方法也能提高系统分辨能力，重建的图像与普通微扫描方法重建的图像像质相当，与理论分析结果一致。