本文選題：偏振光譜成像　切入點：目標(biāo)檢測　出處：《長春理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：在遙感探測中,能有效的將偽裝目標(biāo)從復(fù)雜背景中檢測出來,具有重要的研究意義。成像是目標(biāo)檢測的主要信息獲取方式。傳統(tǒng)的目標(biāo)檢測方法是分析探測區(qū)域的可見光圖像從而找出偽裝目標(biāo),但單一的光強成像由于受環(huán)境影響大,信息量小,所以具有很多的局限性。而偏振光譜成像技術(shù)可以同時獲取被測目標(biāo)的偏振、光譜、空間等多元信息,能有效提高復(fù)雜環(huán)境中的目標(biāo)辨識度,已經(jīng)成為目標(biāo)檢測領(lǐng)域一個嶄新的研究方向。為了提高目標(biāo)檢測的辨識度,本文研究了基于偏振光譜成像的目標(biāo)檢測技術(shù),在充分研究偏振光譜成像理論的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、易于集成的多光譜、分時調(diào)制的全偏振成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用液晶可變相位延遲器(LCVR)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機帶動λ/4波片旋轉(zhuǎn),并結(jié)合液晶調(diào)諧濾光片(LCTF)進行光譜波段調(diào)諧,在可見光與近紅外波段上快速實現(xiàn)對入射光的全偏振態(tài)柔性調(diào)制,從而完成目標(biāo)的全偏振光譜成像檢測。文中重點闡述了分時調(diào)制偏振成像探測機理,給出了基于偏振光譜成像目標(biāo)檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,從光學(xué)偏振調(diào)制單元、圖像采集傳輸單元和圖像處理軟件平臺三個方面展開了相應(yīng)的硬件電路設(shè)計與軟件設(shè)計,并通過室內(nèi)目標(biāo)成像探測實驗,實現(xiàn)了目標(biāo)偏振光譜圖像的自動獲取。在實驗部分,本文主要對選用的偏振光調(diào)制器進行了實驗標(biāo)定,給出了LCVR相位延遲量的標(biāo)定方法,采用消光的方式對電控旋轉(zhuǎn)偏振片的偏振化方向進行了標(biāo)定。最后,利用設(shè)計好的偏振光譜成像系統(tǒng)完成了目標(biāo)偏振成像實驗和目標(biāo)光譜特性探測實驗。實驗表明該偏振光譜成像系統(tǒng)可有效提高目標(biāo)辨識度、凸顯目標(biāo)表面紋理特征。
[Abstract]:In remote sensing detection, the camouflage target can be effectively detected from the complex background, which has important research significance.Imaging is the main information acquisition method for target detection.The traditional method of target detection is to analyze the visible light image in the detection area to find out the camouflage target, but the single light intensity imaging has many limitations because of the influence of the environment and the small amount of information.Polarimetric spectral imaging technology can simultaneously obtain the polarization, spectrum, space and other multi-information, which can effectively improve the target identification in complex environment, and has become a new research direction in the field of target detection.In order to improve the identification degree of target detection, this paper studies the target detection technology based on polarizing optical spectral imaging. Based on the study of polarizing spectrum imaging theory, a multi-spectrum with simple structure, low cost and easy integration is constructed.Time-sharing modulation full polarization imaging system.The system uses liquid crystal variable phase delay (LCVR) instead of traditional motor to drive 位 / 4 wave plate rotation, and combines with liquid crystal tunable filter (LCTF) to perform spectral band tuning.In the visible and near infrared bands, the fully polarized flexible modulation of the incident light can be realized quickly, and the detection of the fully polarized light spectrum of the target can be completed.In this paper, the detection mechanism of time-sharing modulation polarization imaging is expounded, and the overall design scheme of the target detection system based on polarizing spectrum imaging is presented.The corresponding hardware circuit design and software design are carried out in three aspects of image acquisition and transmission unit and image processing software platform, and the automatic acquisition of target polarizing spectrum image is realized through indoor target imaging detection experiment.In the experiment part, the polarizing light modulator is calibrated, the calibration method of LCVR phase delay is given, and the polarization direction of electrically controlled rotating polarizer is calibrated by extinction method.Finally, the polarization imaging experiment and the target spectral characteristic detection experiment are completed by using the designed polarizing spectrum imaging system.Experiments show that the polarizing spectral imaging system can effectively improve the target identification and highlight the texture features of the target surface.
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP751

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本文編號：1705442