基于MCML的紅外偏振散射介質(zhì)傳輸特性研究
發(fā)布時間:2021-08-15 16:36
紅外偏振探測相比于紅外探測和可見光探測,具有辨別真?zhèn)?凸顯目標(biāo),煙霧穿透能力強(qiáng)等優(yōu)勢。然而在實際探測時,環(huán)境中煙塵霧霾等散射傳輸介質(zhì),會造成目標(biāo)的紅外偏振特性在傳輸過程中發(fā)生改變,從而影響探測效果。并且偏振光波在散射介質(zhì)中傳播時,其偏振特性的變化具有一定的規(guī)律性,通過分析研究這種規(guī)律可以對偏振光進(jìn)行調(diào)制和變換來滿足特定的探測要求,進(jìn)行逆向偏振圖像去霧。因此本文對霧霾、煙塵環(huán)境下紅外偏振的長距離傳輸特性進(jìn)行研究,并對金屬和非金屬介質(zhì)的紅外自發(fā)輻射偏振特性進(jìn)行初步分析與討論,為紅外偏振探測技術(shù)提供理論支持,所完成的主要工作包括:對光的偏振特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。首先從光波的角度出發(fā),對偏振特性的產(chǎn)生原因進(jìn)行了解釋,然后介紹了目前描述偏振特性的常用方法,最后對紅外電磁波的單粒子米氏散射進(jìn)行了分析。以蒙特卡洛隨機(jī)統(tǒng)計理論為理論基礎(chǔ),對算法的每一步做詳細(xì)的闡述。并在該算法基礎(chǔ)上,建立了霧霾煙塵環(huán)境中紅外偏振光散射模型,分別仿真了兩種散射粒子,在兩種粒子直徑和五種濃度條件下,遠(yuǎn)紅外波段(8?m12?m)四種不同偏振態(tài)入射光經(jīng)過多次米氏散射后的偏振狀態(tài)。結(jié)果表明,不同粒子直徑、不...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 光的偏振及散射傳輸理論
2.1 光的本質(zhì)及其偏振理論
2.2 偏振光的描述
2.2.1 邦加(Poincare)球法
2.2.2 瓊斯矢量(Jones Vector)法
2.2.3 斯托克斯(Stokes)矢量法
2.3 霧和氣溶膠粒子的光波散射特性
2.3.1 瑞利散射
2.3.2 米氏散射
2.4 偏振光波單粒子米氏散射的物理模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于蒙特卡洛理論的散射仿真及分析
3.1 蒙特卡洛隨機(jī)理論的基本原理
3.2 基于MCML模擬偏振散射的結(jié)果與特性分析
3.2.1 霧(water)對偏振光散射模擬結(jié)果與分析
3.2.2 Sahara dust對偏振光散射模擬結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 目標(biāo)在散射介質(zhì)中的紅外偏振場景仿真
4.1 目標(biāo)紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.1.1 紅外熱輻射的基本理論
4.1.2 物體紅外輻射的偏振特性研究
4.1.3 目標(biāo)紅外自發(fā)輻射的偏振特性模型
4.2 粗糙表面紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.2.1 目標(biāo)粗糙表面的微小面元模型
4.2.2 目標(biāo)粗糙表面紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.3 散射介質(zhì)(霧、Sahara dust)環(huán)境下的模擬結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于局部能量與模糊邏輯的紅外偏振圖像融合[J]. 安富,楊風(fēng)暴,藺素珍,周蕭. 紅外技術(shù). 2012(10)
[2]視細(xì)胞濃度分布對散射光偏振性的影響[J]. 葉海水,高志山,何軍,李陽,秦震宇. 光學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[3]信息化條件下常規(guī)導(dǎo)彈陣地光電偽裝防護(hù)及發(fā)展趨勢分析[J]. 董樹軍,張君齊. 艦船電子工程. 2011(04)
[4]基于偏振光譜BRDF圖像的物質(zhì)分類[J]. 陳超,趙永強(qiáng),程詠梅,潘泉,羅麗. 光子學(xué)報. 2010(06)
[5]遙感遙測中偏振信息的研究進(jìn)展[J]. 弓潔瓊,詹海剛,劉大召. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(04)
[6]背景偏振光譜二向反射分布函數(shù)建模分析[J]. 陳超,趙永強(qiáng),程詠梅,潘泉,楊鐵恒. 光電子.激光. 2009(03)
[7]金屬表面熱紅外偏振特性的模型研究[J]. 汪震. 光學(xué)學(xué)報. 2009(03)
[8]基于微多普勒特征的真假目標(biāo)雷達(dá)識別研究[J]. 高紅衛(wèi),謝良貴,文樹梁,匡勇. 電波科學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[9]電熱膜紅外假目標(biāo)熱特性分析[J]. 陳宏燁,曾朝陽,解文彬,盧俊宇,朱超. 激光與紅外. 2007(04)
碩士論文
[1]偏振旋光角度場測量方法及其在磁光成像中的應(yīng)用研究[D]. 蔣琦.南京航空航天大學(xué) 2011
本文編號:3344905
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
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縮略語對照表
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第二章 光的偏振及散射傳輸理論
2.1 光的本質(zhì)及其偏振理論
2.2 偏振光的描述
2.2.1 邦加(Poincare)球法
2.2.2 瓊斯矢量(Jones Vector)法
2.2.3 斯托克斯(Stokes)矢量法
2.3 霧和氣溶膠粒子的光波散射特性
2.3.1 瑞利散射
2.3.2 米氏散射
2.4 偏振光波單粒子米氏散射的物理模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于蒙特卡洛理論的散射仿真及分析
3.1 蒙特卡洛隨機(jī)理論的基本原理
3.2 基于MCML模擬偏振散射的結(jié)果與特性分析
3.2.1 霧(water)對偏振光散射模擬結(jié)果與分析
3.2.2 Sahara dust對偏振光散射模擬結(jié)果與分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 目標(biāo)在散射介質(zhì)中的紅外偏振場景仿真
4.1 目標(biāo)紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.1.1 紅外熱輻射的基本理論
4.1.2 物體紅外輻射的偏振特性研究
4.1.3 目標(biāo)紅外自發(fā)輻射的偏振特性模型
4.2 粗糙表面紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.2.1 目標(biāo)粗糙表面的微小面元模型
4.2.2 目標(biāo)粗糙表面紅外自發(fā)輻射的偏振特性
4.3 散射介質(zhì)(霧、Sahara dust)環(huán)境下的模擬結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于局部能量與模糊邏輯的紅外偏振圖像融合[J]. 安富,楊風(fēng)暴,藺素珍,周蕭. 紅外技術(shù). 2012(10)
[2]視細(xì)胞濃度分布對散射光偏振性的影響[J]. 葉海水,高志山,何軍,李陽,秦震宇. 光學(xué)學(xué)報. 2012(03)
[3]信息化條件下常規(guī)導(dǎo)彈陣地光電偽裝防護(hù)及發(fā)展趨勢分析[J]. 董樹軍,張君齊. 艦船電子工程. 2011(04)
[4]基于偏振光譜BRDF圖像的物質(zhì)分類[J]. 陳超,趙永強(qiáng),程詠梅,潘泉,羅麗. 光子學(xué)報. 2010(06)
[5]遙感遙測中偏振信息的研究進(jìn)展[J]. 弓潔瓊,詹海剛,劉大召. 光譜學(xué)與光譜分析. 2010(04)
[6]背景偏振光譜二向反射分布函數(shù)建模分析[J]. 陳超,趙永強(qiáng),程詠梅,潘泉,楊鐵恒. 光電子.激光. 2009(03)
[7]金屬表面熱紅外偏振特性的模型研究[J]. 汪震. 光學(xué)學(xué)報. 2009(03)
[8]基于微多普勒特征的真假目標(biāo)雷達(dá)識別研究[J]. 高紅衛(wèi),謝良貴,文樹梁,匡勇. 電波科學(xué)學(xué)報. 2008(04)
[9]電熱膜紅外假目標(biāo)熱特性分析[J]. 陳宏燁,曾朝陽,解文彬,盧俊宇,朱超. 激光與紅外. 2007(04)
碩士論文
[1]偏振旋光角度場測量方法及其在磁光成像中的應(yīng)用研究[D]. 蔣琦.南京航空航天大學(xué) 2011
本文編號:3344905
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