發(fā)布時間：2023-01-04 09:39

　　隨著偏振光學研究與應用的逐漸深入,利用偏振特性進行目標探測成為研究人員日益關注的方向。偏振探測技術的發(fā)展使得越來越多的偏振探測系統(tǒng)被開發(fā)出來,并在遙感探測、大氣氣溶膠分析、識別偽裝、昏暗目標探測、生物探測等領域有很廣泛的應用。其中,分振幅式全偏振成像系統(tǒng)因其實時性好,能量利用率高被作為研究重點,分振幅式全偏振成像探測系統(tǒng)一般利用分光棱鏡等結合多個CCD相機組成多路通道,各通道放置不同偏振元件來獲取偏振信息。但由于多通道光路結構之間存在加工誤差,光學器件不理想等會造成各通道的光傳輸存在細微差異,導致探測系統(tǒng)探測目標偏振信息不準確。所以,探測系統(tǒng)的精確標定對目標偏振信息的探測起著至關重要的作用。目前研究者們對分振幅式成像探測系統(tǒng)標定較多采用的是四點定標法和多點定標法,但這些方法大都對標定系統(tǒng)引入的誤差考慮不全,甚至忽略,如經偏振調制單元調制后的偏振光被當做理想入射光用于探測系統(tǒng)的標定,從而導致標定完成后探測系統(tǒng)的穆勒矩陣中包含標定系統(tǒng)引入的誤差,對偏振探測精度有較大的影響。針對標定系統(tǒng)中偏振光源誤差和探測系統(tǒng)自身誤差的超多影響因素的強耦合問題,本文提出采用一種非線性最小二乘擬合標定方法對分... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 成像式偏振探測系統(tǒng)及標定的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 成像式偏振探測系統(tǒng)標定方法的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內容及章節(jié)安排
2 分振幅式全偏振成像探測系統(tǒng)與標定系統(tǒng)
    2.1 偏振成像探測理論
    2.2 分振幅式全偏振成像探測系統(tǒng)
    2.3 標定系統(tǒng)
        2.3.1 光源
        2.3.2 偏振調制單元
        2.3.3 偏振探測系統(tǒng)及固定裝置
    2.4 本章小結
3 誤差分析
    3.1 探測系統(tǒng)誤差分析
        3.1.1 圖像像素偏移
        3.1.2 通道亮度響應不一致
        3.1.3 探測系統(tǒng)透射率誤差
        3.1.4 探測系統(tǒng)偏振器件誤差
        3.1.5 CCD相機誤差
    3.2 標定系統(tǒng)誤差分析
        3.2.1 光源誤差
        3.2.2 偏振調制單元誤差
        3.2.3 系統(tǒng)裝配誤差
    3.3 本章小結
4 探測系統(tǒng)的標定方案
    4.1 探測系統(tǒng)偏器片與1/4波片夾角誤差校正
        4.1.1 偏振片夾角誤差校正
        4.1.2 波片快軸誤差校正
    4.2 圖像采集
    4.3 圖像預處理
        4.3.1 圖像配準
        4.3.2 圖像均勻化標定
        4.3.3 圖像灰度化
    4.4 多點定標法
    4.5 非線性最小二乘擬合法
        4.5.1 標定方法的原理
        4.5.2 難點分析
        4.5.3 擬合計算
    4.6 本章小結
5 標定及驗證
    5.1 標定
    5.2 標定補償與精度分析
    5.3 驗證實驗
    5.4 室外測試結果
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種高度集成化的仿生偏振導航傳感器[J]. 褚金奎,關傳瀧,劉澤,田文慧,張然.  微納電子技術. 2020(03)
[2]基于改進的SURF圖像配準算法研究[J]. 金斌英.  計算機測量與控制. 2019(11)
[3]基于SIFT算法的圖像配準綜述[J]. 黃海波,李曉玲,熊文怡,聶祥飛.  軟件導刊. 2019(01)
[4]一種基于旋轉1/4波片法的激光偏振度測量儀[J]. 古兆兵,郝淑杰,王雷,許榮國,陰萬宏.  應用光學. 2018(06)
[5]偏振探測系統(tǒng)的圖像配準[J]. 褚金奎,林威,張然,陳永臺.  光學精密工程. 2018(05)
[6]天空實時全偏振成像探測器設計與搭建[J]. 陳永臺,張然,林威,褚金奎.  光學精密工程. 2018(04)
[7]分振幅光偏振探測系統(tǒng)多點定標方法[J]. 汪方斌,劉濤,洪津,朱達榮,許露.  紅外與激光工程. 2017(05)
[8]三通道偏振成像系統(tǒng)的標定研究[J]. 梁建琦,閆皓,李濤,楊江濤,王晨光,唐軍.  科學技術與工程. 2016(36)
[9]全天域大氣偏振模式的實時測量系統(tǒng)[J]. 孫潔,高雋,懷宇,畢冉,范之國.  光電工程. 2016(09)
[10]旋轉波片法成像斯托克斯偏振儀誤差標定和補償[J]. 張雪冰,李艷秋,鄭猛,李建慧.  中國激光. 2015(07)

博士論文
[1]光偏振編碼通信系統(tǒng)關鍵技術的研究[D]. 高凱強.北京交通大學 2017



本文編號：3727541