● 摘要
气动光学效应(aero-optical effect)发生于飞行器在大气层中高速飞行的过程中，由于光学头罩与气流间的剧烈作用，气体密度、温度、压力发生变化，甚至产生气体电离现象，这些都会对目标图像产生热辐射干扰和图像传输干扰，从而产生图形模糊、抖动和偏移。气动光学效应是一个十分复杂的物理过程，对其机理分析和建模将涉及空气动力学、光学、光电子学等诸多学科。鉴于气动光学效应研究的重要性，近年来气动光学研究受到世界各国的重视，各国都在开展这一关键技术的研究与试验工作。论文介绍了大景深成像，重点介绍了波前编码技术，针对气动光学效应设计了具有特殊空变特性的大景深成像系统；同时阐述了气动光学效应相关理论，建立了湍流效应仿真模型；最后针对气动光学效应仿真模型，介绍了维纳滤波和小波变换算法在数字图像处理中的应用。最后本文设计了一种改善气动光学效应的成像方法和系统，该系统具有特殊空变特性，利用该方法和系统以及特别设计的与其载体匹配的结构，获取气动光学效应的模糊图像，设计相对应的图像处理算法得到改善气动光学效应的较清晰的目标成像。