偏振成像技術(shù)相較于傳統(tǒng)的強(qiáng)度成像技術(shù),在獲取目標(biāo)強(qiáng)度信息的同時(shí)還能獲取目標(biāo)的偏振信息,這對(duì)在復(fù)雜場(chǎng)景下對(duì)目標(biāo)物體實(shí)現(xiàn)探測(cè)與區(qū)分具有重大意義。然而偏振成像在遠(yuǎn)距離成像與極弱光成像領(lǐng)域的進(jìn)展始終不盡人意,如何提升偏振成像的探測(cè)靈敏度成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。單像素成像技術(shù)的出現(xiàn),為問(wèn)題的解決提供了思路。單像素成像技術(shù)具有超高靈敏度、低維度的優(yōu)勢(shì),為實(shí)現(xiàn)高靈敏度的偏振成像提供了重要的理論依據(jù)�；诖吮尘�,本文將偏振成像技術(shù)與單像素成像技術(shù)相結(jié)合,采用光子計(jì)數(shù)技術(shù)對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行探測(cè),全文圍繞全Stokes單光子壓縮偏振成像技術(shù)展開(kāi)研究,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:（1）本文結(jié)合分時(shí)型偏振成像裝置與單像素成像系統(tǒng),并采用光子計(jì)數(shù)模式下的光電倍增管（Photomultiplier Tube,PMT）探測(cè)器,搭建了全Stokes單光子壓縮偏振成像系統(tǒng)。并自主設(shè)計(jì)了基于可編程門陣列（Field Programmable Gate Array,FPGA）的控制與同步計(jì)數(shù)電路,克服了傳統(tǒng)光子計(jì)數(shù)成像中難以實(shí)現(xiàn)在信號(hào)檢測(cè)過(guò)程中的信號(hào)同步的問(wèn)題。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同偏振方向的壓... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２單像素照相機(jī)成像方案［２８］??２００９年，清華大學(xué)馬堅(jiān)偉教授提出將單像素相機(jī)應(yīng)用于航天遙感通過(guò)計(jì)算??

?第１章緒論???單像素探測(cè)器??＇?＞＼?ａ／ｄ?｜—？ｉ?麵職??ＷＶ??＼?／?ｆｆｌ逑圖像??＼?ｍ?ＭＭｌ—＝＝￡ｚ＾Ｔ??ＤＭ＿??本本?／＂ｉ?▲?▲?ｉｆＶ??ｔ－＾＾１?１ＩＴＭ?Ｔｌｎｒ＾??圖１．２單像素照相機(jī)成像方案［２８］??２００９年，清華大學(xué)馬堅(jiān)偉教授提出將單像素相機(jī)應(yīng)用于航天遙感通過(guò)計(jì)算??機(jī)模擬，僅僅在測(cè)量次數(shù)與像素總數(shù)的比值為２５％時(shí)就能得到符合要求的重建??圖像［２９］。２０１２年Ｈｏｗｅｌｌ等通過(guò)采用脈沖激光器、單光子計(jì)數(shù)探測(cè)器，提出了一??種壓縮溁度成像方案，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的深度成像［３Ｃ］。２０１５年，暨南大學(xué)的??鐘金剛團(tuán)隊(duì)基于單像素成像系統(tǒng)，使用空間光調(diào)制器向目標(biāo)投影多組不同空間??頻率的正弦條紋，再通過(guò)四步相移法獲取目標(biāo)圖像的傅里葉頻譜，然后通過(guò)傅里??葉反變換成功實(shí)現(xiàn)了圖像的重構(gòu)［３１］，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)圖如圖１。３所示：??＾?Ｓｃｅｎｅ?Ｉ?＼?０?＾ｅｎｅ??Ｐｈ—ｓ，?／?／?丨?Ｖ?＇?ｏ?－１??Ａ４?ｗｈｉｔｅ?ｐａｐｅｒ?Ｐｒｏｆｏｃｌｏｒ！?ｇ?３?ｉｂ｜｜??Ｄｅ１ｅｃｔ＜ｙｒ１?｜?Ｒ??Ｇｒｏｕｎｄ?ｇｌａｓｓ?■＾?｜?＾?＼?…＾?ｌ＾ｍ＾ｎ??Ｉ?！?！?：?ｐａ�。。澹恚�??Ｄｅｔｅｃｔｓ?２?１?ｕｒａｔｓ?？?Ｎ．??Ｃｏｍｐｕｔ＆ｒ??圖１．３獲取傅里葉頻譜的單像素成像系統(tǒng)Ｐｉ］??２０１６年，鐘金剛課題組再次通過(guò)將四步相移成像法和三維結(jié)構(gòu)光成像理論??４??

?第２章偏振成像理論與壓縮感知理論???第２章偏振成像理論和壓縮感知理論??本文所提出的全Ｓｔｏｋｅｓ單光子壓縮偏振成像技術(shù)的成像原理是基于偏振成??像理論和壓縮感知理論形成的。在本章中，主要闡述偏振成像理論以及壓縮感知??理論的基本原理。??２．１光的偏振??２．１．１光的偏振特性??根據(jù)麥克斯韋理論可知，光波是一種橫電磁波，它由電場(chǎng)分量五與磁場(chǎng)分??量５兩個(gè)分量構(gòu)成，而電場(chǎng)分量五通常又被稱作光矢量，并且光場(chǎng)矢量的振動(dòng)??方向與光波的傳播方向相互垂直。在垂直光波傳播方向的平面內(nèi)，由于光振動(dòng)方??向與光波的傳播方向不對(duì)稱，則將這種不對(duì)稱性稱為光波的偏振特性［３９］。光波的??傳播如圖２．１所示??圖２．１光波傳播示意圖??假定一束光沿ｚ軸傳播，其電場(chǎng)矢量￡垂直于平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量５??垂直于平面，則光波的電場(chǎng)矢量為：??Ｅ＾Ｅ０ｃｏｓ（ｃｏｔ－ｋｚ＋Ｓ０）?（２．１）??其中￡表示光矢量的瞬時(shí)值，為光矢量的幅值，Ａ為光波的初始相位。??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]大面積單光子壓縮成像系統(tǒng)研究[D]. 王慧.南昌大學(xué) 2019
[2]單目偏振三維成像技術(shù)研究[D]. 黃盛志.西安電子科技大學(xué) 2019
[3]基于壓縮感知的單像素計(jì)算成像[D]. 張?zhí)锾?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于偏振成像的圖像融合技術(shù)研究[D]. 喬娟.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2017
[5]基于可見(jiàn)光偏振成像的目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉征.中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[6]基于稀疏表示的圖像融合算法研究[D]. 芮嘉駿.電子科技大學(xué) 2016
[7]像素級(jí)圖像融合方法研究及其性能分析[D]. 孟芳兵.武漢理工大學(xué) 2007



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