基于傅里葉光譜偏振成像技術(shù)目標(biāo)識別系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-11-15 02:15
在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,無論是坦克、裝甲車還是車輛、火炮等目標(biāo),能否有效地隱藏不被敵方快速探測是伏擊、戰(zhàn)略部署的重要前提。所以幾乎所有的戰(zhàn)斗目標(biāo)都存在各種形式的偽裝,從而盡量增大其在野外環(huán)境中的生存能力。與之相應(yīng)的是,各國也都在研究各式各樣用于快速、高效的目標(biāo)識別系統(tǒng)。在野外環(huán)境中,目標(biāo)常常通過涂覆迷彩色或遮擋物進(jìn)行偽裝,從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的隱藏,為了實(shí)現(xiàn)在各種環(huán)境下,對偽裝目標(biāo)實(shí)現(xiàn)有效的識別。本文研究了基于靜態(tài)傅里葉光譜成像技術(shù)和偏振成像技術(shù)的目標(biāo)識別系統(tǒng),提出了將光譜目標(biāo)識別圖像和偏振目標(biāo)圖像進(jìn)行融合的目標(biāo)識別優(yōu)化算法。研究了基于靜態(tài)傅里葉光譜成像技術(shù)的目標(biāo)識別系統(tǒng),通過對目標(biāo)光譜特性進(jìn)行分析,提出了光譜目標(biāo)識別系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上搭建了光譜成像系統(tǒng),設(shè)計(jì)了靜態(tài)傅里葉變換干涉具,設(shè)計(jì)了光學(xué)接收天線,從而通過光譜目標(biāo)識別系統(tǒng)獲取了目標(biāo)的光譜分布數(shù)據(jù)。研究了基于偏振數(shù)據(jù)的目標(biāo)識別成像系統(tǒng),分析了目標(biāo)偏振特性存在的理論依據(jù),推導(dǎo)了目標(biāo)相對于背景具有高保偏特性的函數(shù)關(guān)系。設(shè)計(jì)了基于偏振成像目標(biāo)識別的探測方案,搭建了基于多偏振片的偏振圖像目標(biāo)識別系統(tǒng)。選擇了合適的起偏檢偏光學(xué)結(jié)構(gòu),選擇了用于收集偏...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
光柵型光譜偏振成像儀的原理示意圖
圖 1-9 狹縫色散型光譜成像儀原理示意圖Fig.1-9 Schematic of Polarization grating spectral imager狹縫色散型光譜成像儀是由一個線偏振分析器和兩個多級的相位延遲器組成統(tǒng)設(shè)計(jì)能在一次曝光中獲取有偏振信息的光譜數(shù)據(jù),然后再從光譜調(diào)制數(shù)據(jù)譜偏振的所有信息,并且經(jīng)過垂直狹縫方向的掃描獲取另一維的空間信息。行器研究公司已經(jīng)研究出了定量化級、可機(jī)載的狹縫色散型光譜成像設(shè)備。3 傅里葉光譜偏振成像儀傅里葉光譜偏振成像儀就是將傅里葉光譜儀與偏振成像系統(tǒng)相結(jié)合,例如目有采用相位延遲器實(shí)現(xiàn)的傅里葉變換光譜偏振成像儀( variable - retardanrier - transform SPECTRO Polarimeter VRFTSP )[56-58],原理圖如圖 1-10 葉變換光譜偏振成像儀是經(jīng)過在基于改進(jìn)的薩尼亞克干涉儀的空間準(zhǔn)直光路兩個可以變化的相位延遲器來形成的。獲取同一個目標(biāo)的不相同的偏振態(tài)光譜圖像要求對可以變化的相位延遲器設(shè)
圖 1-11 日本國家宇航實(shí)驗(yàn)室研制的 LCTF 光譜偏振成像儀g.1-11 LCTF spectral polarization imager made by National Aerospace Laboratory of Ja此類型SPI光學(xué)系統(tǒng)中主要包含兩個中繼鏡、LCTF、物鏡。物鏡是先把像,當(dāng)?shù)谝粋中繼鏡把成像光線準(zhǔn)直并且經(jīng)過 后,經(jīng)過 的光個中繼鏡并在相機(jī)的焦面探測器上成像, 是由步進(jìn)電機(jī)帶動繞光制穿入探測器的光線的線偏振態(tài)。相機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、 都是由計(jì)算機(jī)完成所需要的光譜偏振圖像的采集。此 能夠獲得調(diào)諧波長范圍內(nèi)任何任何線偏振的方向,然而可以得到斯托克斯矢量s0、s1、s2三個分量。取光譜偏振數(shù)據(jù)立方體需要偏振維的和光譜的掃描過程,偏振掃描還得需部件,所以不能對光譜偏振態(tài)的目標(biāo)變化進(jìn)行測量,其穩(wěn)定性也受到了驗(yàn)室運(yùn)用的 進(jìn)行了水體污染觀測、農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測、地球環(huán)境觀測等大利DUGGIN等人研制了基于 LCTF 的光譜偏振成像儀[68,69]。此光譜偏振CTF 放到相機(jī)鏡頭前面,并安裝旋轉(zhuǎn)薄膜偏振片于LCTF的前面,并根據(jù)偏振片來獲取不相同的偏振方向。此光譜偏振成像儀的最大特性就是所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]成像光譜偏振儀研究進(jìn)展[J]. 王新全,相里斌,黃旻,胡亮,周錦松,景娟娟. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[2]激光偏振特性用于水下目標(biāo)探測[J]. 姚天甫,朱靖,樊燁,陳廷斌,王武,王澤鋒. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[3]多角度偏振輻射計(jì)的光機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 楊偉鋒,宋茂新,洪津. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[4]前視紅外成像系統(tǒng)的新進(jìn)展[J]. 范永杰,金偉其,劉崇亮. 紅外與激光工程. 2010(02)
[5]“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星”高光譜成像儀[J]. 相里斌,王忠厚,劉學(xué)斌,袁艷,計(jì)忠瑛,呂群波. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2009(03)
[6]無人機(jī)載偏振CCD相機(jī)光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊偉鋒,洪津,喬延利,汪元鈞,王樂意,龔平,王鋒. 光學(xué)技術(shù). 2008(03)
[7]偏振探測的機(jī)理及應(yīng)用[J]. 劉必鎏,時家明,趙大鵬,許波. 紅外. 2008(05)
[8]水體鏡面反射的多角度偏振特性研究及應(yīng)用[J]. 羅楊潔,趙云升,吳太夏,趙麗麗. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(03)
[9]POLDER多角度、多通道偏振探測器對地遙感觀測研究進(jìn)展[J]. 陳洪濱,范學(xué)花,韓志剛. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2006(02)
[10]目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 邵文坤,黃愛民,韋慶. 影像技術(shù). 2006(01)
碩士論文
[1]圖象目標(biāo)識別技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 舒海燕.西北工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3495824
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:131 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
光柵型光譜偏振成像儀的原理示意圖
圖 1-9 狹縫色散型光譜成像儀原理示意圖Fig.1-9 Schematic of Polarization grating spectral imager狹縫色散型光譜成像儀是由一個線偏振分析器和兩個多級的相位延遲器組成統(tǒng)設(shè)計(jì)能在一次曝光中獲取有偏振信息的光譜數(shù)據(jù),然后再從光譜調(diào)制數(shù)據(jù)譜偏振的所有信息,并且經(jīng)過垂直狹縫方向的掃描獲取另一維的空間信息。行器研究公司已經(jīng)研究出了定量化級、可機(jī)載的狹縫色散型光譜成像設(shè)備。3 傅里葉光譜偏振成像儀傅里葉光譜偏振成像儀就是將傅里葉光譜儀與偏振成像系統(tǒng)相結(jié)合,例如目有采用相位延遲器實(shí)現(xiàn)的傅里葉變換光譜偏振成像儀( variable - retardanrier - transform SPECTRO Polarimeter VRFTSP )[56-58],原理圖如圖 1-10 葉變換光譜偏振成像儀是經(jīng)過在基于改進(jìn)的薩尼亞克干涉儀的空間準(zhǔn)直光路兩個可以變化的相位延遲器來形成的。獲取同一個目標(biāo)的不相同的偏振態(tài)光譜圖像要求對可以變化的相位延遲器設(shè)
圖 1-11 日本國家宇航實(shí)驗(yàn)室研制的 LCTF 光譜偏振成像儀g.1-11 LCTF spectral polarization imager made by National Aerospace Laboratory of Ja此類型SPI光學(xué)系統(tǒng)中主要包含兩個中繼鏡、LCTF、物鏡。物鏡是先把像,當(dāng)?shù)谝粋中繼鏡把成像光線準(zhǔn)直并且經(jīng)過 后,經(jīng)過 的光個中繼鏡并在相機(jī)的焦面探測器上成像, 是由步進(jìn)電機(jī)帶動繞光制穿入探測器的光線的線偏振態(tài)。相機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、 都是由計(jì)算機(jī)完成所需要的光譜偏振圖像的采集。此 能夠獲得調(diào)諧波長范圍內(nèi)任何任何線偏振的方向,然而可以得到斯托克斯矢量s0、s1、s2三個分量。取光譜偏振數(shù)據(jù)立方體需要偏振維的和光譜的掃描過程,偏振掃描還得需部件,所以不能對光譜偏振態(tài)的目標(biāo)變化進(jìn)行測量,其穩(wěn)定性也受到了驗(yàn)室運(yùn)用的 進(jìn)行了水體污染觀測、農(nóng)業(yè)環(huán)境觀測、地球環(huán)境觀測等大利DUGGIN等人研制了基于 LCTF 的光譜偏振成像儀[68,69]。此光譜偏振CTF 放到相機(jī)鏡頭前面,并安裝旋轉(zhuǎn)薄膜偏振片于LCTF的前面,并根據(jù)偏振片來獲取不相同的偏振方向。此光譜偏振成像儀的最大特性就是所
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]成像光譜偏振儀研究進(jìn)展[J]. 王新全,相里斌,黃旻,胡亮,周錦松,景娟娟. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(07)
[2]激光偏振特性用于水下目標(biāo)探測[J]. 姚天甫,朱靖,樊燁,陳廷斌,王武,王澤鋒. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2010(06)
[3]多角度偏振輻射計(jì)的光機(jī)設(shè)計(jì)[J]. 楊偉鋒,宋茂新,洪津. 大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報. 2010(03)
[4]前視紅外成像系統(tǒng)的新進(jìn)展[J]. 范永杰,金偉其,劉崇亮. 紅外與激光工程. 2010(02)
[5]“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星”高光譜成像儀[J]. 相里斌,王忠厚,劉學(xué)斌,袁艷,計(jì)忠瑛,呂群波. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2009(03)
[6]無人機(jī)載偏振CCD相機(jī)光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊偉鋒,洪津,喬延利,汪元鈞,王樂意,龔平,王鋒. 光學(xué)技術(shù). 2008(03)
[7]偏振探測的機(jī)理及應(yīng)用[J]. 劉必鎏,時家明,趙大鵬,許波. 紅外. 2008(05)
[8]水體鏡面反射的多角度偏振特性研究及應(yīng)用[J]. 羅楊潔,趙云升,吳太夏,趙麗麗. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué)). 2007(03)
[9]POLDER多角度、多通道偏振探測器對地遙感觀測研究進(jìn)展[J]. 陳洪濱,范學(xué)花,韓志剛. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2006(02)
[10]目標(biāo)跟蹤方法綜述[J]. 邵文坤,黃愛民,韋慶. 影像技術(shù). 2006(01)
碩士論文
[1]圖象目標(biāo)識別技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 舒海燕.西北工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號:3495824
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