太陽光在大氣層傳輸過程中,與空氣分子、氣溶膠粒子發(fā)生大氣散射形成偏振光。天空中不同偏振態(tài)的偏振光形成了天空偏振光分布模式。在固定的位置,特定的時間段內(nèi),天空中存在一個相對穩(wěn)定的天空偏振光分布模式,它遵循著一定的分布規(guī)律,包含著豐富的空間方位信息。生物學(xué)家的研究表明,許多昆蟲具有獨特的神經(jīng)元結(jié)構(gòu),對偏振光非常敏感,能夠從天空偏振光分布局部模式中提取偏振信息進行導(dǎo)航。作為實現(xiàn)偏振光導(dǎo)航的基礎(chǔ),天空偏振光分布局部模式的獲取與分析具有重要意義。 本文所作的工作主要如下： 1)首先系統(tǒng)地介紹了天空偏振光分布模式的基本理論,如光的偏振現(xiàn)象、大氣散射現(xiàn)象、天空偏振光分布模式的形成過程、影響因素以及偏振特性的數(shù)學(xué)描述。 2)闡述了天空偏振光分布局部模式檢測系統(tǒng)的設(shè)計,對現(xiàn)有的天空偏振光分布模式檢測裝置進行了概述,介紹了本文中設(shè)計的成像式檢測系統(tǒng)的測量方法原理,分別介紹了本文設(shè)計的配備有變焦鏡頭的驗證性單通道裝置、配備有定焦鏡頭的驗證性單通道裝置和三通道實時同步采集裝置。分別對裝置的硬件結(jié)構(gòu)、軟件實現(xiàn)處理流程進行了詳細(xì)描述,介紹了各自的特點。 3)結(jié)合相應(yīng)的戶外實驗對每個裝置的優(yōu)缺點進行了總結(jié)和概括,重...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的組織結(jié)構(gòu)
第2章 天空偏振光分布模式的基本理論
    2.1 光的偏振
    2.2 大氣散射
        2.2.1 Rayleigh散射
        2.2.2 Mie散射
    2.3 天空偏振光分布模式及形成過程
    2.4 天空偏振光分布模式的影響因素
    2.5 偏振特性的數(shù)學(xué)描述
        2.5.1 Jones矢量法
        2.5.2 Stokes矢量法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 驗證性單通道檢測系統(tǒng)的設(shè)計和實驗
    3.1 現(xiàn)有的檢測系統(tǒng)的分類
        3.1.1 點源式檢測裝置
        3.1.2 成像式檢測裝置
    3.2 基于Stokes矢量法的測量原理
    3.3 配備有變焦鏡頭的驗證性單通道系統(tǒng)
        3.3.1 系統(tǒng)介紹
        3.3.2 實驗分析
    3.4 配備有定焦鏡頭的驗證性單通道系統(tǒng)
        3.4.1 系統(tǒng)介紹
        3.4.2 實驗分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 三通道實時同步采集系統(tǒng)的設(shè)計與實驗
    4.1 三通道實時同步采集系統(tǒng)的設(shè)計
        4.1.1 系統(tǒng)介紹
        4.1.2 硬件構(gòu)成和機械支架
        4.1.3 相機標(biāo)定和圖像拼接
        4.1.4 軟件實現(xiàn)
    4.2 三通道實時同步采集系統(tǒng)的實驗分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3753121