近年來,隨著光電成像技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用需求的不斷增加,成像方式的多元化需求日益強(qiáng)烈。偏振成像作為一種新型的目標(biāo)探測方法,在其與傳統(tǒng)的可見光成像和紅外成像技術(shù)等相結(jié)合的過程中突顯出了其獨(dú)特優(yōu)勢。偏振成像技術(shù)在獲取目標(biāo)的二維強(qiáng)度信息的基礎(chǔ)上,增加了偏振信息維度,有效利用偏振信息及偏振特性,可提高航空偵察對海上目標(biāo)的探測和識(shí)別的能力,增大成像系統(tǒng)的工作距離,突破使用條件和環(huán)境限制,具有廣泛的應(yīng)用潛力。海上偏振成像技術(shù)的應(yīng)用可有效地提高目標(biāo)與背景之間的對比度,增強(qiáng)對海上目標(biāo)的探測和識(shí)別的能力,然而由于受到海上復(fù)雜背景環(huán)境的影響,如太陽耀光,海面雜波,海霧等其他因素的干擾,導(dǎo)致海上目標(biāo)識(shí)別難度增大,作用距離降低。因此,十分有必要展開基于偏振成像技術(shù)的海上圖像去霧處理的相關(guān)研究工作。已知全偏振成像技術(shù)可在線偏振成像的基礎(chǔ)上探測目標(biāo)場景的圓偏振信息,在一般情況下自然目標(biāo)場景的圓偏振很弱,因而在非人造目標(biāo)探測中一般僅采用線偏振探測,而在海域背景下,圓偏振特性與線偏振特性均有較強(qiáng)的響應(yīng),因此,全偏振探測更加適合于從海域背景中凸顯目標(biāo),同時(shí),包含圓偏振的全偏振信息在霧、霾、煙塵等傳輸環(huán)境下作用距離更遠(yuǎn),因而... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

基于偏振信息去霧效果圖（a）強(qiáng)度圖像（b）基于特征的ICA去霧

第1章緒論9法、斯托克斯矢量法和空間頻率分離法。圖1.4大氣物理退化模型Figure1.4Atmosphericphysicaldegradationmodel2001年YoavY.Schechner等人首次提出了偏振差分成像去霧法。差分成像法是在成像鏡頭前引入線偏振片，當(dāng)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，景物圖像會(huì)表現(xiàn)出明暗交替變化，采集出最暗和最亮的場景圖像，對這兩幅圖像進(jìn)行差分成像可以獲得去霧效果。值得注意的是，偏振差分成像去霧法建立在三個(gè)近似條件的基礎(chǔ)上：1）該方法主要研究場景光強(qiáng)信號的衰減和附加的天空光的退化問題，對圖像模糊問題不做處理；2）對于引起圖像模糊和偏振度的降低現(xiàn)象僅考慮單散射作用，而不計(jì)算多次散射效應(yīng)；3）假設(shè)對于遠(yuǎn)距離目標(biāo)成像時(shí)，從場景物體發(fā)出的光不具有明顯的偏振特性，而天空光是部分偏振的。因此，該方法隨著天空光的偏振度降低，其穩(wěn)定性也會(huì)降低，為得到更好的去霧效果，需要建立包含多次散射效應(yīng)在內(nèi)的更精確的散射模型。為了避免偏振差分成像去霧方法中主觀判斷圖像明暗的不準(zhǔn)確性，2015年梁健等人進(jìn)一步提出了基于斯托克斯矢量的偏振去霧法，其基本原理如下，由于受大氣散射的影響，目標(biāo)場景的直接反射光的偏振信息到達(dá)探測器時(shí)變得很微弱，因此假設(shè)場景光為非偏振光，已知偏振度信息中包含了場景光和天空光，而偏振角中幾乎沒有場景光信息，那么利用偏振角來估算天空光將更加準(zhǔn)確[55]。該方法首先采集同一場景不同偏振方向的圖像，為便于計(jì)算通常選取三幅偏振方向分別為0°、60°、120°的偏振圖像，或者是四幅偏振方向分別為0°、45°、90°、

由麥克斯韋方程推導(dǎo)可知，平面光波作為一種橫電磁波，它的傳播方向與光場矢量的振動(dòng)方向相互垂直，并且光場的振動(dòng)方向在與平面光波傳播方向垂直的平面內(nèi)通常不是對稱分布的，這種不對稱的特征被稱為光波的偏振特性，偏振特性是平面光波的橫波性區(qū)別于縱波的最顯著的標(biāo)志。 空間光任意一點(diǎn)的光場矢量 E 的末端隨光波的向前傳播發(fā)生連續(xù)改變，根據(jù)光場矢量末端在垂直于傳播方向的平面內(nèi)的投影軌跡不同，將偏振光歸類為線偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光。如圖 2.1 所示為各偏振光光場矢量傳播示意圖，由此可以直觀看出偏振光的形成過程。

【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
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[8]機(jī)載合成孔徑雷達(dá)地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測與成像技術(shù)[D]. 尉志文.武漢理工大學(xué) 2012
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本文編號：3573584