光的偏振是除了強度、光譜和相位的另一重要屬性。偏振特性的產(chǎn)生機理是物體的反射、折射、吸收和散射等“不對稱性”過程產(chǎn)生的物理信息。偏振圖像試圖從現(xiàn)實場景中獲取光的矢量性質(zhì)。偏振成像是場景中記錄光的偏振態(tài)過程,它提供了不能直接從物體的其他特性中獲得的有價值信息,同時也能夠捕獲其他成像方法難以表達的偏振場景信息。首先,本文對偏振成像技術(shù)的應(yīng)用背景及研究現(xiàn)狀進行詳細(xì)介紹,主要分析了偏振成像在實際生活中的應(yīng)用價值以及偏振技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀。依次介紹了偏振成像技術(shù)的發(fā)展歷程。基于偏振成像技術(shù)的理論基礎(chǔ)著重分析了分焦平面（Division of Focal Plane,DoFP）偏振成像系統(tǒng)的特點及原理。分焦平面偏振相機的核心構(gòu)造是微偏振片陣列。偏振像元的響應(yīng)特性直接受到分焦平面偏振相機固有缺陷的影響。相應(yīng)地,偏振像元響應(yīng)特性對于校正固有缺陷至關(guān)重要。但是,關(guān)于偏振像元響應(yīng)特性的研究很少報道。因此,本文提出了分焦平面偏振相機的偏振像元響應(yīng)模型。響應(yīng)模型結(jié)合了傳統(tǒng)光電成像器和微偏振片陣列的響應(yīng)特性。所提出的模型包括六個輸入?yún)?shù),它們分別是最大偏振響應(yīng)率、最小偏振響應(yīng)率、偏振方位角、曝光時間、增益... 

【文章來源】：西安郵電大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

宮頸癌組織背向穆勒矩陣分解成像結(jié)果

偏大，散射退偏偏小除此之外，國防軍事方面的發(fā)展也不斷引入偏振成像技術(shù)，戰(zhàn)場作為一個特殊的運動場景，直接威脅著人民的生命安全。因此，對更好的保護生命財產(chǎn)，許多國家深入研究偏振探測技術(shù)，其成果主要體現(xiàn)在對目標(biāo)偏振特性及偏振傳輸特性方面的應(yīng)用和研究。在戰(zhàn)場上常見的一種武器地雷，它具有極強的隱蔽性、偽裝性和殺傷力，常會造成較大的軍事事故。因此，如何有效地識別地雷成為了各個國家研究的主流。2002年，荷蘭就研究使用偏振成像技術(shù)探測播撒雷得實驗。通過紅外強度成像和紅外偏振成像兩種技術(shù)手段進行探測，圖1.2結(jié)果表明，在雜草叢生的環(huán)境中，紅外偏振成像技術(shù)可識別的地雷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過紅外強度成像技術(shù)，偏振成像提高了目標(biāo)與背景的區(qū)分識別能力[44]。圖1.2雜草中地雷的紅外強度成像以及紅外偏振成像(a)可見度圖像(b)長草后的可見度圖像(c)長草后的紅外強度圖像(d)長草后的紅外偏振圖像物體的偏振成像性能不僅受到目標(biāo)物體自身的構(gòu)造特性，還會受到不同的外界自然條件影響。由于在不同大氣背景和太陽光作用的效果下，物體存在的介質(zhì)條件不同。因此，目標(biāo)會發(fā)生不同的輻射和反射作用。而這種特性的產(chǎn)生可以方便我們提取人類

第1章緒論5感興趣的區(qū)域或模塊。早期的研究表明，場景中目標(biāo)存在的熱輻射和光學(xué)背景中存在的大量中波紅外源與長波紅外源是影響偏振成像質(zhì)量（圖像的對比度）的主要因素。將傳統(tǒng)的熱成像與偏振成像相結(jié)合會使得獲取到的圖像質(zhì)量得到增強。該項實驗是2010年美國陸軍研究實驗室的結(jié)果，通過對自然背景中的軍用車輛不同形式的成像實驗研究所得到（圖1.3）[45,46]。而在成像技術(shù)方面，2011年也突破了單波長全偏振成像技術(shù)的瓶頸。通過研究及實驗結(jié)果，在較窄波段上初步完成了實時獲取全偏振圖像的技術(shù)，對軍事應(yīng)用的潛力有重大作用[30]。陸續(xù)地在2013年，powell等人基于分焦平面成像技術(shù)提出了兩種缺陷校正手段，至今被人們沿用[47]。2014年，美國制備了四方向的微偏振陣列組件，在此基礎(chǔ)上成功研制了可見光偏振相機，其工作波段為0.3～3μm，該技術(shù)有望應(yīng)用于低成本的紅外偏振成像系統(tǒng)[48]。圖1.3樹陰下的兩輛皮卡車不同的成像效果圖(a)可見光彩色圖像(b)紅外強度圖像(c)紅外偏振圖像1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)的偏振成像技術(shù)的研究時間相對于國外的比較晚，現(xiàn)階段的研究主要針對于偏振成像技術(shù)的再探索、現(xiàn)有成像技術(shù)的缺陷校正研究以及偏振成像技術(shù)的應(yīng)用研究。本文主要對近幾年的發(fā)展現(xiàn)狀做出總結(jié)。在偏振成像技術(shù)的探索上。2011年，王全新首次提出一種靜態(tài)光譜偏振成像儀設(shè)計方案，并對系統(tǒng)進行了成像仿真，驗證了方案的可行性[49]。2013年，李杰等人提出了一種多信息融合的靜態(tài)傅里葉變換超光譜全偏振成像方法，系統(tǒng)在整體上無運動、電控調(diào)制部件，可同時獲取目標(biāo)圖像和圖像上每一像素點的光譜、全偏振信息[50]。2014年出現(xiàn)了一種大孔徑靜態(tài)超光譜全偏振成像儀。該裝置是通過時空混合模式進行調(diào)制。將原有的狹縫利用視場光闌取代，進一步擴展了

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[5]靜態(tài)光譜偏振成像技術(shù)研究[D]. 王新全.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所) 2011

碩士論文
[1]基于像素刻劃線偏振相機校正方法的研究[D]. 徐文暢.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2018
[2]基于FPGA的同時偏振成像系統(tǒng)研究[D]. 李丹陽.長春理工大學(xué) 2018
[3]四相機實時偏振成像系統(tǒng)設(shè)計[D]. 張揚.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]一種新型實時偏振成像系統(tǒng)設(shè)計[D]. 許潔.西安電子科技大學(xué) 2017
[5]基于CCD的超高速掃描成像技術(shù)研究[D]. 靳晶.中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所) 2015



本文編號：3003586