IOE OpenIR  > 光电技术研究所博硕士论文
红外偏振成像实验研究
曾恒亮
Subtype硕士
Thesis Advisor张孟伟
2016-05
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Keyword长波红外 偏振成像 斯托克斯矢量 目标偏振特性 图像融合
Abstract
传统成像探测技术专注于目标的强度信息和光谱信息,在现在目标背景越
来越复杂情况下,尤其是还有经过伪装和隐蔽的目标,因此需要开展对其他先
进成像探测技术的研究,以便在复杂背景下检测和识别目标。红外偏振成像是
在红外成像与偏振检测的基础上,通过检测目标不同于光强、相位、振幅等光
波物理特征的偏振信息,可以提供不同于强度图和光谱图的信息,能够利用目
标与背景的偏振特征差异,增强目标背景对比度,提高目标探测与识别能力。
本文从偏振光理论出发,根据菲涅尔公式、基尔霍夫理论以及普朗克黑体
辐射定律,研究了目标红外偏振特性产生机理,对目标反射辐射偏振特性与自
发辐射偏振特性进行了仿真分析;介绍了斯托克斯矢量偏振表示方法,研究了
偏振成像技术的基本原理和目前主要偏振成像方法,为后续搭建红外偏振成像
平台提供基础。其次,根据目标偏振特性模型,系统分析了观测角、表面粗糙
度、折射率、波长等因素对红外偏振成像的影响,对相关因素进行了仿真分析
和实验验证;搭建了长波红外偏振成像实验平台,并利用该平台和可见光偏振
成像系统对室内外不同场景进行了偏振成像实验,结果表明偏振度能够提高场
景对比度,对背景抑制明显;针对红外偏振成像系统不同偏振方向图像之间不
匹配,利用基于sift 的图像配准方法进行图像配准,配准之后的偏振特征参数
成像图像在清晰度以及信息熵上均有所提高;考虑到偏振度图虽然提高目标场
景对比度而场景亮度较低清晰度不高的特点,研究了基于非下采样剪切波变换
的偏振图像融合方法,利用该方法对偏振特征图像和强度图进行融合,结果表
明融合图在保证目标背景对比度的情况下,信息熵以及平均梯度均有所提高
Subject Area光学工程
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/7981
Collection光电技术研究所博硕士论文
Affiliation中国科学院光电技术研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
曾恒亮. 红外偏振成像实验研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2016.
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