【摘要】：傳統(tǒng)的成像探測只能獲取目標(biāo)的強(qiáng)度信息,在復(fù)雜環(huán)境中,其探測能力會受到極大的限制。偏振成像利用目標(biāo)和背景的偏振特性差異,可以在復(fù)雜背景中增強(qiáng)目標(biāo)與背景的對比度,提高目標(biāo)探測和識別的能力,如今已廣泛的應(yīng)用在軍事,醫(yī)學(xué),天文學(xué)等領(lǐng)域。目前傳統(tǒng)偏振成像系統(tǒng)主要可分為分時偏振成像系統(tǒng)和同時偏振成像系統(tǒng)。分時偏振成像系統(tǒng)實(shí)時性差,成像誤差大,動態(tài)場景應(yīng)用受限。同時偏振成像系統(tǒng)能量利用率低,分辨率低,對于微光環(huán)境與遠(yuǎn)距離環(huán)境的偏振成像質(zhì)量較差。針對以上傳統(tǒng)偏振成像的問題,本文設(shè)計(jì)出了一種非共軸多通道偏振成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了四通道陣列結(jié)構(gòu),每個通道分別獲取0°、45°、90°和135°的偏振強(qiáng)度圖像,通過Sift特征算子完成通道間圖像配準(zhǔn),通過Stokes矢量法解算線偏振度、偏振角和偏振特征因子,從而實(shí)現(xiàn)偏振成像。針對這種偏振成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建立了數(shù)值仿真模型。分析了各個通道間間距、光軸平行度以及偏振片檢偏角度對偏振成像結(jié)果造成的誤差,歸納總結(jié)出偏振成像精度大于1%的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍。針對本系統(tǒng)偏振成像會損失背景強(qiáng)度的缺點(diǎn),提出了一種基于非下采樣Contourlet變換(NSCT)和自適應(yīng)脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(PCNN)的偏振圖像融合算法,將Stokes矢量中的參數(shù)I代表的光強(qiáng)度和偏振特征因子進(jìn)行融合。通過本文設(shè)計(jì)偏振成像系統(tǒng)對微光環(huán)境、低對比度環(huán)境以及遠(yuǎn)距離環(huán)境進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了成像系統(tǒng)和融合算法對多個場景下的目標(biāo)探測能力提升效果顯著。
【圖文】：

所以分時偏振成像系統(tǒng)多用于對靜態(tài)目標(biāo)的探測，很少用于動態(tài)的探測。3.2 同時型偏振成像系統(tǒng)目前，同時型的偏振成像系統(tǒng)主要有四種實(shí)現(xiàn)方式:分振幅型、分焦平面型涉型和分孔徑型。3.2.1 分振幅型偏振成像分振幅偏振成像系統(tǒng)是第一種被研制出的同時偏振成像系統(tǒng)，由 Garlic個雙通道的偏振成像裝置中提出并實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)能夠同時獲取兩個垂直方向偏振強(qiáng)度圖像，然后計(jì)算其差分圖像，也就是簡化的偏振度圖像。多年來，幅型偏振成像系統(tǒng)被大量的研究工作者研究并改進(jìn)[34]，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)全偏振。圖 2.1 為四方向分振幅型偏振成像系統(tǒng)原理。

偏振成像系統(tǒng)可以同時獲得同一場景中的不同偏振角度的強(qiáng)時成像、圖像獲取簡單等優(yōu)點(diǎn)。但是，，分振幅型偏振成像系統(tǒng)件來多次分解入射光，導(dǎo)致系統(tǒng)體積較大，對系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的高;在每個通道中，由于分束鏡將入射光分束，能量分散，最終能量只有入射光能量的四分之一，所以圖像亮度較低，對于微像探測效果不是很好。平面型偏振成像型偏振成像系統(tǒng)是對成像探測器進(jìn)行改裝，將微偏振元器件直上，焦平面的每個像素對應(yīng)一個偏振方向的偏振元器件，再采的方法就獲取四個方向上的偏振信息。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;O436.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙飛;卓亮;葛發(fā)華;;多通道永磁同步發(fā)電機(jī)的仿真與分析[J];科學(xué)中國人;2017年23期

2 章威;;關(guān)于手持移動計(jì)算中的多通道交互分析[J];智富時代;2017年09期

3 任士焱;100kA多通道開口磁調(diào)制式直流大電流比較儀[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1988年06期

4 楊t8之;董繼先;喬麗潔;嚴(yán)彥;;多通道烘缸通道內(nèi)蒸汽冷凝流動對傳熱特性的影響[J];中國造紙;2019年01期

5 丁孝超;楊媛;陳福;李國玉;;多通道超聲波數(shù)據(jù)采集傳輸實(shí)現(xiàn)方法[J];信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全;2018年06期

6 顧穎詩;張文德;李華山;;大埋深厚煤層“多通道”快速回撤工藝防沖技術(shù)研究與應(yīng)用[J];地球;2019年05期

7 方躍春;;基于圖像信號采集的多通道模擬前端集成電路設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通;2018年11期

8 于佳悅;;多通道用戶界面的技術(shù)和應(yīng)用[J];通訊世界;2019年01期

9 魏自銀;;一種基于籠式框架的多通道插拔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)形式[J];山東工業(yè)技術(shù);2019年05期

10 祁圣君;;一種多通道幅相測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與測試方法研究[J];空間電子技術(shù);2018年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 嚴(yán)彥;董繼先;;多通道烘缸冷凝傳熱特性的數(shù)值模擬研究[A];中國造紙學(xué)會第十八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2018年

2 柏元忠;梁輝勇;吳旋輝;;多通道超低紋波智能供配電一體化裝置設(shè)計(jì)[A];航天電子軍民融合論壇暨第十四屆學(xué)術(shù)交流會優(yōu)秀論文集（2017年）[C];2017年

3 袁運(yùn)能;羅雨泉;張玉璽;朱振國;;多通道雷達(dá)目標(biāo)模擬器的設(shè)計(jì)[A];第十二屆全國信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2018年

4 王邱林;巫恩禹;;一種可重構(gòu)的多通道合路器[A];2018年全國微波毫米波會議論文集(下冊)[C];2018年

5 梁晨;陳光達(dá);于駿申;;基于FPGA的多通道水聲信號采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2015’中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2015年

6 金浩;王守芳;仲婷;魏鯤;潘金貴;;普適計(jì)算中的多通道定位研究[A];第一屆建立和諧人機(jī)環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2005）論文集[C];2005年

7 代傳堂;李歸;夏浩淼;;一種多通道雷達(dá)接收機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2015年全國微波毫米波會議論文集[C];2015年

8 方海;許敏;沈彥文;;一種船用柴油發(fā)動機(jī)軸的超聲自動檢測系統(tǒng)[A];2018遠(yuǎn)東無損檢測新技術(shù)論壇論文集[C];2018年

9 王智偉;顧瑞英;劉咸定;;變地域暖風(fēng)機(jī)多通道空氣流動數(shù)值模擬[A];全國暖通空調(diào)制冷2004年學(xué)術(shù)年會資料摘要集（2）[C];2004年

10 李培玉;劉光明;鄭俊;;基于多通道振動信號的港機(jī)臺車車輪軸承故障診斷系統(tǒng)[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 左紹山;多通道SAR成像性能提升方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

2 房超;機(jī)載方位多通道SAR相干成像關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)驗(yàn)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

3 王志斌;星載多通道SAR/InSAR成像處理技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

4 屈有山;多通道光學(xué)成像系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2004年

5 韓明;大型零件多通道自動超聲測控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2017年

6 孫鑫;可見光多通道目標(biāo)探測技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2011年

7 尹紫紅;大型復(fù)雜多通道交通項(xiàng)目運(yùn)營期風(fēng)險管理研究[D];西南交通大學(xué);2013年

8 劉婭;多通道數(shù)字化頻率測量方法研究與實(shí)現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院（國家授時中心）;2010年

9 秦軍;彈性光網(wǎng)絡(luò)中的全光信號處理技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2016年

10 李道通;多通道頻帶合成輻射計(jì)性能分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D];電子科技大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 白峻杰;非共軸多通道偏振成像探測技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所);2019年

2 鄭春厚;基于FPGA的多通道磁場檢測系統(tǒng)的研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2019年

3 王賢宇;鈉測溫測風(fēng)激光雷達(dá)的多通道改進(jìn)與熱通量、鈉通量的初步探測[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2018年

4 張聰燕;基于多通道有源噪聲控制算法的研究及應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

5 孫曉強(qiáng);光纖通信中多通道多速率誤碼儀的設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

6 栗超;基于虛擬多通道方法的I/O虛擬化技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2015年

7 俞曉春;分立電極多通道放電霧化燒蝕加工技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2018年

8 張益嘉;短波多通道多帶寬信道模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

9 蒙妍;雷達(dá)多通道接收機(jī)幅相特性分析軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2018年

10 周建;MIMO雷達(dá)波形實(shí)時生成與DBF處理研究[D];西安電子科技大學(xué);2018年

本文編號：2690561