成像算法matlab

A. 如何用MATLAB产生图像

1.首先搭模打开计算机上的matlab程序，然后输入指令[清除;，清除屏幕。

B. Matlab怎样把一个彩色图像进行简单的增强

增强图象中的有用信息，它可以是一个失真的过程，其目的是要增强视觉效果。将原来不清晰的图像变得清晰或强调某些感兴趣的特征，抑制不感兴趣的特征，使之改善图像质量、丰富信息量，加强图像判读和识别效果的图像处理方法。
图像增强按所用方法可分成频率域法和空间域法。前者把图像看成一种二维信号，对其进行基于二维傅里叶变换的信号增强。采用低通滤波（即只让低频信号通过）法，可去掉图中的噪声；采用高通滤波法，则可增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰。具有代表性的空间域算法有局部求平均值法和中值滤波（取局部邻域中的中间像素值）法等，它们可用于去除或减弱噪声。
图像增强的目的是改善图像的视觉效果，针对给定图像的应用场合，有目的地强调图像的整体或局部特性，扩大图像中不同物体特征之间的差别，满足某些特殊分析的需要。其方法是通过一定手段对原图像附加一些信息或变换数据，有选择地突出图像中感兴趣的特征或者抑制(掩盖)图像中某些不需要的特征，使图像与视觉响应特性相匹配。在图像增强过程中，不分析图像降质的原因，处理后的图像不一定逼近原始图像。图像增强技术根据增强处理过程所在的空间不同，可分为基于空域的算法和基于频域的算法两大类。基于空域的算法处理时直接对图像灰度级做运算基于频域的算法是在图像的某种变换域内对图像的变换系数值进行某种修正，是一种间接增强的算法。
基于空域的算法分为点运算算法和邻域去噪算法。点运算算法即灰度级校正、灰度变换和直方图修正等，目的或使图像成像均匀，或扩大图像动态范围，扩展对比度。邻域增强算法分为图像平滑和锐化两种。平滑一般用于消除图像噪声，但是也容易引起边缘的模糊。常用算法有均值滤波、中值滤波。锐化的目的在于突出物体的边缘轮廓，便于目标识别。常用算法有梯度法、算子、高通滤波、掩模匹配法、统计差值法等。

C. MATLAB编程 二维三维物体菲涅尔计算全息成像

x=dhx.*(ones(N,1)*[-M/2:M/2-1]); % 图像水平向右为x轴，图面网格点的x坐标集合
y=(dhy.*(ones(N,1)*[-M/2:M/2-1]))'; %图像竖直向下为y轴，图面网格点的y坐标集合
小哥，你的fresnel函数能给出来吗？不然后面就没法看啊！

D. 请问雷达成像算法中的时域反转镜技术具体计算过程是怎样的谢谢~

雷达成像基于目标的散射点模型.雷达通常发射长时宽的线频调(chirp)信号，然后用参考信号对回波作解线频调(dechirp)处理，再将解线频调的回波作横向排列，则在一定条件下它可近似为二维正弦信号模型，通过二维傅里叶变换，可以重构目标的二维像；采用超分辨算法［1～3］，还可得到更精细的二维目标像.
应当指出，上述二维模型是假设散射点在成像期间不发生超越分辨单元走动，近似认为散射点的移动只影响回波的相移，而子回波包络则固定不变.这种近似，只适用于小观察角时参考点附近有限小尺寸目标成像.
如果目标较大，特别是在离参考点较远处，越分辨单元移动(MTRC)便会发生，从而使得用简单二维模型获得的图像模糊.传统解决的方法是按目标转动用极坐标-直角坐标插值.插值不可避免地会有误差，而超分辨算法通常基于参数化估计，对误差较为敏感，这会影响成像质量.
本文介绍一种近似度较高的二维模型，并利用该模型通过超分辨算法成像，可获得较好的结果.
二、维回波模型
设目标有K个散射点，雷达以平面波自下向上照射目标(图1).目标以参考点为原点相对雷达射线转动，经过N次脉冲发射，散射点Pk点移至P′k点，移动中第n次脉冲时该散射点的垂直坐标为：
ykn=yk+Δykn=xksin(nδθ)+ykcos(nδθ),n=0,1,…,N-1(1)
式中δθ为相邻脉冲的转角，总观测角Δθ=(N-1)δθ.考虑到雷达发射的是长时宽的线频调信号，以原点为参考作解线频调处理，并对信号以 的频率采样，得目标的回波信号(离散形式)为：
(2)
式中Ak为第k个散射点子回波信号的复振幅;fc、γ分别是雷达载频和调频率，c为光速；e(m,n)为加性噪声.

图1二维雷达目标几何图
由于观测角Δθ很小，取近似sin(nδθ)≈nδθ和cos(nδθ)≈1，则式(2)可近似写成:
(3)
式中
式(3)指数项中的第三项是时频耦合项，它是线频调信号(其模糊函数为斜椭圆)所特有的，如果采用窄脉冲发射，则该项不存在.将该项忽略，则式(3)成为常用的回波二维正弦信号模型.
实际上，式(3)的第三项系“距离移动”项，它与散射点的横坐标xk成正比，目标区域大时必须考虑，而且这还远远不够，散射点的多普勒移动也必须考虑.为此，令sin(nδθ)≈nδθ和cos(nδθ)≈1-(nδθ)2/2，则式(2)较精确的近似式可写成：
(4)
式(4)与式(3)相比较，指数中增加了两项，其中前一项是“多普勒移动”项，纵坐标yk越大，影响也越大，这可以补充式(3)之不足；而后项是时频耦合的多普勒移动项，由于Mγ/Fs<<fc，它的影响可以忽略.因此，可将考虑MTRC情况下，回波二维模型的一阶近似式写成：
(5)
需要指出，每个散射点的参数之间存在下述关系：ωk/μk=2γ/Fsfcδθ2和 k/vk=fcFs/γδθ.由于雷达参数(fc,γ,Fs)和运动参数(δθ)均已知，所以待估计的五个参数中只有三个是独立的.本文假设五个参数是独立的，而在成像计算中已考虑参数之间的关系.
设{ξk}Kk=1≡{αk,ωk, k,μk,vk}Kk=1，现在我们要从y(m,n)中估计参量{ξk}Kk=1.
三、二维推广的RELAX算法
对于(5)式所示的信号模型，令：
Y=［y(m,n)］M×N
则 (6)
式中

设ξk估计值为 ，则ξk的估计问题可通过优化下述代价函数解决：
(7)
式中‖.‖F表示矩阵的Frobenius范数，⊙表示矩阵的Hadamard积.
上式中C1的最优化是一个多维空间的寻优问题，十分复杂.本文将RELAX［3］算法推广以求解.为此，首先做以下准备工作，令：
(8)
即假定{ i}i=1,2,…,K,i≠k已经求出，则式(7)C1的极小化等效于下式的极小化：
C2(ξk)=‖Yk-αk(aM(ωk)bTN( k)Pk)⊙Dk(vk)‖2F(9)
令：Zk=YkP-1k⊙Dk(-vk)(10)
由于Pk为酉矩阵，矩阵Dk的每个元素的模|Dk(m,n)|=1,显然矩阵Yk与Zk的F范数相同，故C2的极小化等效于下式的极小化：
C3=‖Zk-αkaM(ωk)bTN( k)‖2F(11)
对上式关于αk求极小值就获得αk的估计值 k：
k=aHM(ωk)Zkb*N( k)/(MN)(12)
从式(12)可以看出： 是Zk归一化的二维离散傅里叶变换在{ωk, k}处的值，所以只要得到估计值{ k, k, k, k}，即可通过2D-FFT获得 k.
将估计值 k代入式(11)后，估计值{ k, k, k, k}可由下式寻优得到：
(13)
由上式可见，对于固定的{μk,vk}取值,估计值{ k, k}为归一化的周期图|aHM(ωk)Zkb*N( k)|2/(MN)主峰处的二维频率值.这样，式(13)的优化问题归结为：在(μk,vk)平面上可能的取值范围内寻找一点{ k, k}，在该点处周期图|aHM(ωk)Zkb*N( k)|2/(MN)的主峰值比其余各点处的主峰值都大.所以，我们通过上述二维寻优获得{μk,vk}的估计值{ k, k}，再由式(13)得到{ωk, k}的估计值{ k, k}.
实际中，为了加快运算速度，二维(μk,vk)平面的寻优可以用Matlab中的函数Fmin()实现.
在做了以上的准备工作以后，基于推广的RELAX算法的参量估计步骤如下：
第一步：假设信号数K=1,分别利用式(13)和式(12)计算 1.
第二步(2)：假设信号数K=2，首先将第一步计算所得到的 1代入式(8)求出Y2，再利用式(13)和式(12)计算 2；将计算的 2代入式(8)求出Y1，然后利用式(13)和式(12)重新计算 1，这个过程反复叠代，直至收敛.
第三步:假设信号数K=3,首先将第二步计算所得到的 1和 2代入式(8)求出Y3，再利用式(13)和式(12)计算 3；将计算的 3和 2代入式(8)求出Y1，然后利用式(13)和式(12)重新计算 1；将计算的 1和 3代入式(8)求出Y2，然后利用式(13)和式(12)重新计算 2，这个过程反复叠代，直至收敛.
剩余步骤：令K=K+1,上述步骤持续进行，直到K等于待估计信号数.
上述过程中的收敛判据与RELAX算法的收敛判据相同，即比较代价函数C1在两次叠代过程中的变化值，如果这个变换值小于某个值，如ε=10-3，则认为过程收敛.
四、数值模拟
1.算法参数估计性能模拟
模拟数据由式（5）产生，M=10,N=10，信号数K=2.信号参数和实验条件如表1所示,为复高斯白噪声.注意两信号的频率差小于FFT的分辨率Δf=Δω/(2π)=0.1.表1给出了信号参数估计均方根误差的统计结果及相应情形时的C-R界，可见，估计均方根误差与CR界十分接近.另外表中还给出了估计均值，与真实值也非常接近.
表1二维信号的参数估计、CRB及与均方根差的比较

2.SAR成像模拟
雷达参数为：中心频率f0=24.24GHz,调频率γ=33.357×1011Hz/s,带宽B=133.5MHz,脉冲宽度tp=40μs.四个点目标作正方形放置，间隔50米，左下角的点作为参考点.雷达与目标间隔1公里，观察角Δθ=3.15，数据长度为128×128.采用FFT成像方法时，其纵向和横向距离分辨率为ρr=ρa=1.123米，防止MTRC现象发生所需的目标最大范围为［4］：纵向尺寸Dr＜4ρ2r/λ=40米，横向尺寸Da＜4ρ2a/λ=40米.采用常规超分辨方法时，目标尺寸Dr=Da＞10米则出现明显的性能下降.图2、图3分别给出了RELAX方法及本文推广的RELAX(Extended RELAX)算法的成像结果.可以看出，由于目标远离参考中心，已在横向和纵向出现距离走动，采用常规超分辨的RELAX算法产生图像模糊，对于本文算法，则得到基本正确的成像结果.图4和图5则比较了RELAX算法和推广的RELAX算法的散射点强度估计结果，可以看到，RELAX算法由于距离走动影响，散射点（除参考点以外）的强度降低.对于本文算法，散射点强度接近真实值.

图2距离走动误差下的RELAX成像结果 图3距离走动误差下的

图4RELAX方法估计的信号强度推广RELAX成像结果 图5推广RELAX方法估计的信号强度
五、结束语
现有的雷达成像超分辨算法是基于目标回波信号的二维正弦信号模型，所以仅适用于目标位于参考点附近很小区域时的情形.当目标远离参考点时，模型误差，特别是距离走动误差，将使算法性能严重下降或失效.为此，本文提出一种基于雷达成像近似二维模型的超分辨算法,从而扩大了超分辨算法的适用范围.本文进一步的工作包括SAR实测数据成像及ISAR机动目标成像，结果将另文报道.
附 录：参数估计的C-R界
下面我们给出式(5)所示的二维信号参量估计的C-R界表达式.同时假设式(5)中加性噪声为零均值高斯色噪声，其协方差矩阵未知.令：
y=vec(Y)(A.1)
e=vec(E)(A.2)
dk=vec(Dk)(A.3)
式中vec(X)=(xT1,xT2，…，xTN)T，向量xn(n=1,2,…,N)为矩阵X的列向量.我们将式(5)改写为如下向量形式：
(A.4)
式中 表示Kronecker积,Ω=［{［P1bN( 1)］ aM(ω1)}⊙d1…{［PkbN( K)］ aM(ωK)}⊙dK］,α=(α1，α2，…，αK)T.
令Q=E(eeH)为e的协方差矩阵，则对于由式(A.4)所示的二维信号模型，其Fisher信息阵(FIM)的第ij个元素推广的Slepian-Bangs公式为［5,6］:
(FIM)ij=tr(Q-1Q′iQ-1Q′j)+2Re［(αHΩH)′iQ-1(Ωα)′j］(A.5)
式中X′i表示矩阵X对第i个参数求导，tr(X)为矩阵的迹，Re(X)为矩阵的实部.由于Q与Ωα中的参量无关，而Ωα亦与Q的元素无关，显然FIM为一块对角阵.所以待估计参量的C-R界矩阵由(A.5)式的第二项得到.
令：η=(［Re(α)］T［Im(α)］TωT TμTvT)T(A.6)
式中ω=(ω1，ω2，…，ωK)T,μ=(μ1,μ2,…,μK)T, =( 1， 2，…， K)T,v=(v1,v2,…,vK)T.
令：F=［ΩjΩDωΘD ΘDμΘDvΘ］(A.7)
式中矩阵Dω、D 、Dμ、Dv的第k列分别为： ［{［PkbN( k)］ aM(ωk)}⊙dk］/ ωk、 ［{［PkbN( k)］ aM(ωk)}⊙dk］/ k、 ［{［PkbN( k)］ aM(ωk)}⊙dk］/ μk、 ［{［PkbN( k)］ aM(ωk)}⊙dk］/ vk，Θ=diag{α1α2…αK}.则关于参量向量η的CRB矩阵为
CRB(η)=［2Re(FHQ-1F)］-1(A.8)

E. matlab如何用RCS和相位计算雷达一维距离成像

你必须要知道雷达信号的波形才能正确的进行距离向脉冲压缩，从而得到距离成像，从你的问题来看，应该是某种信号的存储采样数据，所以你应该把该型号雷达对应的参数搞清楚

F. 求求field ii 实现合成孔径聚焦成像的MATLAB代码

Inverse Synthetic Aperture Radar Imaging With MATLAB Algorithms(逆合成孔径成像MATLAB算法)配书源代码，可用于学习和理解ISAR的基本算法和实现过程。
【实例截图】
【核心代码】
MatlabFiles
└── MatlabFiles
├── Appendix
│ ├── cevir2.m
│ ├── matplot.m
│ ├── matplot2.m
│ ├── shft.m
│ └── stft.m
├── Chapter1
│ ├── Figure1_1.m
│ ├── Figure1_11.m
│ ├── Figure1_2.m
│ ├── Figure1_3.m
│ ├── Figure1_5.m
│ ├── Figure1_8.m
│ ├── prince.wav
│ └── tot30.mat
├── Chapter2
│ ├── Figure2_11.m
│ ├── Figure2_15.m
│ ├── Figure2_16.m
│ ├── Figure2_17.m
│ ├── Figure2_18.m
│ ├── Figure2_19and20.m
│ └── Figure2_9.m
├── Chapter3
│ ├── Figure3_10.m
│ ├── Figure3_11.m
│ ├──岁搏 Figure3_14.m
│ ├── Figure3_16.m
│ ├── Figure3_8.m
│ └── Figure3_9.m
├── Chapter4
│ ├── E_field.mat
│ ├── Es_range.mat
│ ├── Es_xrange.mat
│ ├── Esairbus.mat
│ ├── Escorner.mat
│ ├── Esplanorteta60.mat
│ ├── Figure4_14.m
│ ├── Figure4_15.m
│ ├── Figure4_18.m
│ ├── Figure4_19.m
│ ├── Figure4_20.m
│ ├── Figure4_21and22.m
│ ├── Figure4_23and24.m
│ ├── Figure4_26thru4_28.m
│ ├── Figure4_31and4_32.m
│ ├── Figure4_6.m
│ ├── Figure4_8.m
│ ├── PLANORPHI45_Es.mat
│ ├── airbusteta80_2_xyout.mat
│ ├── fighterSC.mat
│ ├── planorphi45_2_xyout.mat
│ ├── planorteta60_2_xyout.mat
│ ├── planorteta60xzout.mat
│ └── planorteta60yzout.mat
├── Chapter5
│ ├── Esairbus.mat
│ ├── Esplanorteta60.mat
│ ├── Figure5_10ab.m
│ ├枝雀兆── Figure5_10cd.m
│ ├── Figure5_10ef.m
│ ├── Figure5_11.m
│ ├── Figure5_12thru18.m
│ ├── Figure5_19ab.m
│ ├── Figure5_19cd.m
│ ├── Figure5_19ef.m
│ ├── Figure5_4.m
│ ├── Figure5_9.m
│ ├── airbusteta80_2_xyout.mat
│ ├── fighterSC.mat
│ ├── planorteta60_2_xyout.mat
│ └── ucak.mat
├── Chapter6
│ ├── CoutUssFletcher.mat
│ ├── Fighter.mat
│ ├猛租── Figure6_14thru19.m
│ └── Figure6_21thru23.m
├── Chapter7
│ ├── Es60.mat
│ ├── Figures7_2thru7_8.m
│ ├── Figures7_9thru7_13.m
│ ├── MP.mat
│ ├── SC.mat
│ └── planorteta60_2_xyout.mat
└── Chapter8
├── Fighter.mat
├── Fighter2.mat
├── Fighter3.mat
├── Figure8_14.m
├── Figure8_15.m
├── Figure8_16thru8_22.m
├── Figure8_2thru8_6.m
├── Figure8_7thru8_12.m
└── scat_field.mat
10 directories, 85 files

G. 如何用matlab实现SAR成像中SVA算法的编写

第一步是个正问题，主要由硬件完成，第二步是个逆问题，主要由软件完成。
第一个问题的输入f0(x)是地面目标的理想函数，其与发射信号p(t)的联合起来之后得到输c出：回波信号s(t)。
第二个问题的输入是s(t)，通过与p∗(−t)匹配滤波，得到输出f(x)。这个输出就是我们想要的。如何得到f(x)就是我们的核心问题。
理想情况下f(x)=f0(x)，这意味着我们得到了地面目标函数，也即是我们的影像完全真实地反映了地面的情况。但是，这是不可能实现的。不过，通过合理地解这个逆问题，使得f(x)接近f0(x)是成像的关键问题，也是我们不断努力的目标。

H. 声纳成像技术有哪些

合成孔径声纳是一种新型高分辨水下成像声纳。其原理是利用小孔径基阵的移动来获得移动方向(方位方向)上世改大的合成孔径，从而得到方位方向的高分辨力。获得这种高分辨力的代价是复杂的成像算法和对声纳基阵平台运动的严格要求。目前国际上只有搜悄判少数国家和地区研制出了运拆合成孔径声纳原型机并进行了海上试验。我国于1997年7月正式将合成孔径声纳列入了国家“863”计划项目。合成孔径声纳可以用于水下军事目标的探测和识别，最直接的应用就是进行沉底水雷和掩埋水雷的高分辨探测和识别。在国民经济方面，可以用于海底测量、水下考古和搜寻水下失落物体等，尤其可以进行高分辨海底测绘，对数字地球研究具有重要意义，标志着我国在合成孔径声纳研究方面进入了与国际同步发展的水平。

I. 求鱼眼镜头全景图像校正算法的matlab代码

（一） opencv里面摄像机标定计算内参数矩阵用的是张正友标定法，非常经典，MATLAB标定工具箱也是用的该方法。具体的标定过程可以参见张正友的原文： http://research.microsoft.com/en-us/um/people/zhang/Papers/TR98-71.pdf。或者参考博文：http://hi..com/chb_seaok/item/62179235eef8873c2e20c40b
（二） 基于opencv的摄像机标定用的主要函数有：
cvFindChessboardCorners：提取一幅图片上的所有角点。
cvFindCornerSubPix：亚像素精确化。
cvDrawChessboardCorners：显示角点。
cvCalibrateCamera2：标定摄像机参数，求出内参数矩阵，畸变系数，旋转向量和平移向量。

校正主要用的函数有2个：
cvInitUndistortMap：根据cvCalibrateCamera2计算出来的内参数矩阵和畸变系数计算畸变映射。
cvRemap：根据畸变映射校正图像。

（三）详细的过程及参考书籍：
1、《基于OpenCV的计算机视觉技术实现》 陈胜勇，刘盛编着 科学出版社,2008；(该书用OpenCV 1.0库，第14章详细介绍如何用opencv进行摄像机标定，包括摄像机标定的原理，opencv相关库函数详细的介绍以及例子)
2、《学习OpenCV（中文版）》 于仕琪译 清华大学出版社,2009；(OpenCV 2.0库，第11、12章详细介绍如何进行摄像机标定以及三维重建)
3、OpenCV的标定参数中，对于镜头畸变采用的方法是Brown博士在71年发表的文章中提到的。
（四）MATLAB标定也在这里提一下：
http://www.vision.caltech.e/bouguetj/calib_doc/index.html#examples，该网站有很详细的使用说明
matlab标定工具箱来进行标定，它也是基于张正友的平面标定方法的，有误差分析、标定结果三维重建、重投影计算角点等功能 。
Matlab中的镜头畸变参数采用基于Heikkil博士提出的方法，将非线性干扰因素引入到内外参数的求解过程。标定的过程需要手动选取四个角点，标定图片拍摄的多的话，比较麻烦。
（五）实验结果
自己买了个手机鱼眼镜头，拍摄了16幅标定板图片。注意拍摄的角度不要和成像平面平行。
示例程序049--摄像机标定和鱼眼校正

J. 医学图像三维重建，体绘制中的光线投射算法（raycast）的MATLAB或者python实现代码

介绍了运用Matlab软件进行CT断层图像的三维重建的原理及实现方法。运用计算机图形学和图像处理技术将计算机断层扫描（CT）等成像设备得到的人体断层二维图像序列，在计算机中重建成三维图像数据，并在屏幕上形象逼真地显示人体器官的立体视图。可以对重构出的器官图像进行诸如旋转、缩放等操作，重建方法简单，显示效果良好