分时型长波红外高帧频偏振成像实验研究

微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法微偏振片阵列型长波红外成像系统是一种常见的红外成像技术,可用于检测和识别物体的温度和结构。

定标是这种系统的重要组成部分,以确保成像系统的精度和可靠性。

本文将介绍微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法,并探讨如何进一步拓展该技术。

一、微偏振片阵列型长波红外成像系统的定标方法1. 校准仪器微偏振片阵列型长波红外成像系统的校准仪器通常用于测量系统的偏振态和红外响应。

校准仪器应具有适当的精度和稳定性,以确保成像系统的精度和可靠性。

常用的校准仪器包括偏振片校准器、红外光谱仪和红外热像仪等。

2. 测量系统参数在进行定标之前,需要测量系统的各项参数,包括红外光谱响应、偏振态和分辨率等。

这些参数对成像系统的精度和可靠性至关重要。

红外光谱仪是一种常用的测量仪器,可以测量系统的光谱响应。

偏振片校准器可以校准系统的偏振态,红外光谱仪可以测量系统的红外响应。

分辨率是成像系统的一个重要参数,决定了系统可以检测出物体的大小和形状。

3. 对比测量在测量系统的各项参数后,需要将测量结果进行比较,以确定系统的精度和可靠性。

比较测量可以采用类似于定标的方法,包括校准仪器测量和对比测量等。

通过比较测量,可以确定系统的精度和可靠性,从而为系统的应用提供保障。

二、微偏振片阵列型长波红外成像系统进一步拓展随着技术的发展,微偏振片阵列型长波红外成像系统的应用范围越来越广泛。

以下是微偏振片阵列型长波红外成像系统进一步拓展的一些技术:1. 多光谱成像多光谱成像是一种将红外光谱和可见光谱等多种光谱信息融合成像的技术。

多光谱成像可以提高系统的分辨率和精度,同时扩展了系统的应用范围。

2. 非破坏性检测非破坏性检测是一种可以检测出系统中是否有损坏或缺陷的技术。

非破坏性检测可以提高成像系统的精度和可靠性,从而为系统的应用提供更保障。

3. 三维建模三维建模是一种可以将系统内部和外部的信息转化为三维模型的技术。

三维建模可以提高成像系统的可视化程度,为系统的优化设计提供参考。

分焦平面偏振成像关键技术罗海波;刘燕德;兰乐佳;叶双辉【摘要】偏振成像是一项具有巨大应用价值的前沿技术,近年得到了业内人士的广泛关注.文章介绍了偏振成像的原理、特点、应用以及国内外研究现状,还介绍了几种常用的实现方法及其优缺点,最后对当前偏振成像的主流方法——分焦平面法的关键技术进行了讨论.%Polarization imaging is an advanced technology with increasing applications and it has attracted wide atlention in recent years. In this paper, theories, characteristics, applications and the research status of polarization imaging are introduced. The implementation of several common methods and their advantages and disadvan-tages are also explored. Finally, the key technologies of division of focal plane polarimeters which is the current mainstream method of polarization imaging are analyzed.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2017(034)001【总页数】6页(P8-13)【关键词】成像;偏振成像;分焦平面法;插值;非均匀性校正【作者】罗海波;刘燕德;兰乐佳;叶双辉【作者单位】中国科学院沈阳自动化研究所,辽宁沈阳 110016;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌330013;华东交通大学机电与车辆工程学院,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TP391偏振是光波的基本属性之一,其中蕴含着被测物的众多特征信息。

D O I :10.3969/j.i s s n .1001-5337.2022.2.087 *收稿日期:2021-11-03基金项目:福建省中青年教师教育科研项目(科技类J A T 191419㊁J A T 171100);漳州职业技术学院校级课题(Z Z Y 2021B 042).作者简介:曹兰,女,1982-,硕士,讲师;研究方向:人工智能,机器视觉;E -m a i l :157621421@q q.c o m.L E D的偏振特性实验及其在机器视觉中的应用*曹 兰(漳州职业技术学院电子工程学院,363000,福建省漳州市) 摘要:通过实验测试了5种光源在偏振特性试验中的偏振光强随偏转角度变化.实验结果表明:采用单色L E D 光源,结合起偏和检偏等光学元件进行打光,可获得较理想的线偏振光,这种L E D 偏振光源能明显改善图片的反光现象.关键词:L E D ;偏振特性;机器视觉;偏振成像中图分类号:T P 242 文献标识码:A 文章编号:1001-5337(2022)02-0087-050 引 言在光的偏振实验中,我们认识了起偏和检偏,以及光的偏振特性.光的偏振特性被广泛应用于视觉检测里的图像采集[1-2].在进行图像采集时,由于金属或绝缘表面反射光线时会产生部分偏振,造成镜面反射,影响成像效果.解决的方法是,在相机前面加上偏振滤镜,旋转偏振滤镜到一定位置可以抑制部分偏振.但由于非偏振光被物体反射后会产生部分偏振,所以更好的解决方法是使光线到达检测物时先转换成偏振光.这样我们用2个偏振片,安装在镜头上的偏振片起到检偏镜的作用,光源上的偏振片起到起偏镜的作用.只要将检偏镜和起偏镜呈90度,反射造成的偏振光就会被消除或减弱了[3-4].为进一步探究偏振实验及L E D偏振光源在工程中的应用,本课题根据偏振光检测原理,测量了5种光源的偏振光强,分析了各种光源的偏振特性.图1 偏振光检测原理1 偏振光检测原理偏振光检测原理图如图1所示,旋转检偏器P 2一周,可以看到屏幕上会逐渐交替显现两次最明两次最暗.其光强变化分析如下:自然光经过起偏器P 1后,得到振动平面平行于P 1偏振化方向的平面偏振光,其振幅为A .在经过晶片其光强为A o =A s i n α,A e =A c o s α,α为起偏器主界面与晶片光轴的夹角.过检偏P 2器后,只存在振动平面平行于检偏器P 2主截面的分量A o e 和A e e .A o e =A o s i n β=A s i n αs i n β,(1)A e e =A e c o s β=A c o s αc o s β.(2)这两束光是同频率㊁不等振幅㊁振动平面在同一平面的相干光.透射光的光强为I 2=A 2o e +A 2e e +2A o e A e e c o s δ=I 1c o s 2(α-β)-s i n2αs i n2βs i n 2δ2éëêêùûúú.(3) 第48卷 第2期2022年4月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t yV o l .48 N o .2A p r .2022若强度为I 的平面偏振光直接通过检偏器,即δ=0,出射光强为I =I c o s 2(α-β)=I c o s 2θ,(4)其中θ为平面偏振光偏振面和检偏器主截面的夹角.2 L E D 光源偏振实验2.1实验原理图2 L E D 光源偏振实验原理图L E D 光源偏振实验原理如图2所示[5-6].光源经过平行光学装置可以得到平行光,经过起偏器P 1之后形成线偏振光,经检偏器片P 2到达光电池,光电池将偏振光强转换为电压信号,经差分放大和A /D 转换为数字信号在计算机中进行处理和分析.实验时,起偏器P 1和检偏器片P 2采用光电直径为2.54c m 的教学实验偏振片,光电池的参数是采光面积为10ˑ10mm 2,工作光谱范围为300~1000n m [7-8].为减少共模信号干扰,采用差分放大器,24位A /D 转换器[9].测量时旋转台在水平面上绕垂直轴旋转,步进角度为1.0ʎ,每间隔20ʎ采集一次数据,每个数据测量6次取平均值.正反各转180ʎ之后共采集到20个数据.2.2 实验结果及分析本次L E D 的偏振实验主要用到白色和蓝色的L E D 光源,作为对比,添加激光㊁白炽灯㊁以及白炽灯与滤光片组合3种光源.每种光源在P 2旋转一周时测得的光电压值如表1所示,每种光源的偏振光强随角度的变化曲线如图3所示,结果分析如下:(1)光的偏振特性实验中,理想光源应满足到达光电池的最小光强为零,从图3可看出只有激光作为光源到达光电池时最小光电压为零,L E D 光源的最小光强也接近零.这说明在偏振特性试验中,激光是一种理想光源,L E D 也是较为理想的光源.图3 5种偏振光源的光电压随偏振角度变化的曲线(2)除激光外,其它偏振光源,到达光电池的光强恒大于0,L E D 光源的最小光强也接近零,这说明激光是相干光,而白炽灯并非相干光.这里需要说明的是,激光的相干性是激光器里的谐振腔产生出来的,不是任何两束激光都是相干光,一般要求是同一个光源发出的激光.88 曲阜师范大学学报(自然科学版) 2022年(3)白炽灯光作为偏振光源,光电池端测得的光电压波动很小,说明起偏器和检偏器对白炽灯的整个光谱几乎不起作用.在其后添加宽带蓝色薄膜滤光片后,从图3可以看出,滤光片吸收了某些波长的光,使测得的光强减弱,但并不影响其偏振特性.这说明在偏振特性试验中,白炽灯不是理想的光源.(4)L E D 灯作为偏振光源,光电池端测得的光电压变化较明显.L E D 已遍及可见光㊁红外线及紫外线,光度也提高到相当的宽度,而且光的单色性较好㊁寿命长㊁调整方便.这说明在偏振特性试验中,L E D 光源是较为理想的光源.表1 5种偏振光源的光电压随偏振角变化的值角度θ/ʎ光电压u /m v激光白炽灯白炽灯加滤光片L E D 白色L E D 蓝色18043231327210013016039831027080108140282306267599012011630126324541002829625892790029425539802829525810286011730026223554028330526860912039931127181105043231327286120-2039831127182106-402753062695990-601182992632456-80292962571027-90029425638-100292962591127-1201173012642453-1402823052685989-16039930826981109-1804323122721001303 L E D 偏振光源的工程应用3.1 偏振成像原理在光源中,通常用斯托克斯矢量S =[IQ U V ]T来描述光的偏振特性.I ,Q ,U ,V 分别是X 方向线偏振,Y 方向线偏振,+45ʎ线偏振,左旋圆偏振.当光照射在物体上时,物质的偏振性质会改变光的强度以及偏振状态.光学元件对光偏振态的变化,一般用M u e l l e r 矩阵来描述,其入射光的斯托克斯参量S i n 与透射光的斯托克斯参量S o u t 的关系如公式[10-11]S o u t =M ㊃S i n ,S 0o u t S 1o u t S 2o u t S 3o u t éëêêêêêùûúúúúú=m 11m 21m 31m 41 m 12m 22m 32m 42 m 13m 23m 33m 43m 14m 24m 34m 44éëêêêêêùûúúúúú S 0i n t S 1i n t S 2i n t S 3i n t éëêêêêêùûúúúúú.(5) M u e l l e r 矩阵包含了物质的各种结构特征,通过研究物质的M u e l l e r 矩阵就可以得到物质的结构特征信息.物质的M u e l l e r 矩阵可以根据光的偏振状态的改变计算得到.例如偏振片的M u e l l e r 矩阵为98第2期 曹兰:L E D 的偏振特性实验及其在机器视觉中的应用M P =121c o s 2θs i n2θ0 c o s 2θc o s 22θs i n2θc o s 2θ0 s i n2θ-s i n2θc o s 2θs i n 22θ00000éëêêêêêùûúúúúú,(6)其中,θ表示偏振片的偏振化方向与水平方向上的夹角.如1/4玻片的M u e l l e r 矩阵表示为m B =121000 0c o s 22θs i n2θc o s 2θs i n2θ 0s i n2θc o s 2θs i n 22θ-co s 2θ 0-s i n2θc o s 2θ0éëêêêêêùûúúúúú.(7) M u e l l e r 矩阵包含了物质全部的偏振特征信息,表示偏振信息的主要参量有强度㊁偏振角和偏振度,其中线偏振度和偏振角如公式(8)所示D O L P =Q 2+U 2I,(8)AO P =12a r c t a n U Q æèçöø÷.(9) 根据式(8)和式(9),以及如上计算斯托克斯向量原理,就可以测量得到入射光照射在物体上的偏振信息,这即为偏振成像.3.2 L E D 偏振光源在机器视觉中的应用在机器视觉检测系统中,L E D 偏振光源克服了大量的工件反光问题[12-13].本课题在视觉基础实验平台上进行打光实验,采用L E D 光源结合偏光镜片和偏光板,可以消除打光时产生的反光现象.在对金属螺钉进行打光实验时,金属螺钉纹理光滑且有部分突起特征.图4为采用普通L E D 环光照明时,检测目标与背景对比不够突出,检测目标较为模糊.图5为采用L E D 双偏振环光打光的效果,金属螺钉与背景对比突出,便于图像处理.图4 L E D 普通环光对金属螺钉打光效果 图5 L E D 双偏振环光对金属螺钉打光效果在工业应用上,以工件表面字符检测为例.图6的工件上包着包装膜.若用常规L E D 光源照明,会因为薄膜上的强反光而阻止大部分光进入到工件,而使工件模糊不清.图7为采用L E D 双偏振光源能克服反光,增加漫反射,让大部分光进入到工件从而使工件更清楚.因此,采用偏振光源进行打光可以消除或减弱光滑工件表面的反光或亮斑.图6 L E D 常规光源对工件薄膜表面打光效果 图7 L E D 双偏振光源对工件薄膜表面打光效果09 曲阜师范大学学报(自然科学版) 2022年4 结 论本课题研究了5种光源的偏振特性试验,通过对比偏振光强变化来分析5种光源的偏振特性.实验表明偏振镜或检偏镜具有光谱波段选择性;L E D 光源由于单色性好㊁光谱波段窄,偏振光强会变化明显,可以作为机器视觉的理想光源.将L E D 偏振光源应用到工业机器视觉打光实验中,可以明显消除或减弱工件表面的反光,突显良好的图像效果,在机器视觉检测系统中发挥着重要作用,解决了大量工程难题.参考文献:[1]朱宝伟.机器视觉中的光源照明设计[J ].电子科技,2013,26(3):80-82.[2]张正林.复杂目标红外偏振特性研究[D ].南京:南京理工大学,2020.[3]周强国,黄志明,周炜.偏振成像技术的研究进展及应用[J ].红外技术,2021,43(9):817-828.[4]赵永强,马位民,李磊磊.红外偏振成像进展[J ].飞控与探测,2019,2(3):77-84.[5]L iXB ,L eTB ,B o f f e t y M ,e t a l .T h e o r y o f a u t o c a l i b r a t i o n f e a s i b i l i t y a n d p r e c i s i o n i n f u l l S t o k e s p o l a r i z a t i o n i m a g e r s [J ].O p t i c s e x pr e s s ,2020,10(28):15268-15283.[6]L i uF ,H a nPL ,W e iY ,e t a l .D e e p l y s e e i n g t h r o u g hh i g h l y t u r b i dw a t e r b y a c t i v e p o l a r i z a t i o n i m a g i n g [J ].O p t i c s l e t t e r s ,2018,20(43):4903-4906.[7]韩宏伟,张晓晖,管风.一种偏振成像实验系统的设计[J ].实验室研究与探索,2018,37(7):77-80.[8]李轩,刘飞,邵晓鹏.偏振三维成像技术的原理和研究进展[J ].红外与毫米波学报,2021,40(2):248-262.[9]王霞,梁建安,龙华宝,等.典型背景和目标的长波红外偏振成像实验研究[J ].红外与激光工程,2016,45(7):32-38.[10]巨海娟.主动光照明的目标偏振信息获取及成像增强技术研究[D ].西安:中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所),2020.[11]刘杰,李建欣,柏财勋,等.傅里叶变换高光谱M u e l l e r 矩阵成像理论与方法[J ].光学学报,2020,40(7):88-97.[12]王红.一种塑料包装类反光产品的视觉打光方法[J ].机电工程技术,2021,50(8):229-231.[13]胡仁伟.光滑零件表面缺陷检测系统设计与实现[D ].成都:电子科技大学,2018.E x p e r i m e n t a l s t u d y on p o l a r i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o fL E D a n d i t s a p pl i c a t i o n i nm a c h i n e v i s i o n C A OL a n(E l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t ,Z h a n g z h o u I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y ,363000,Z h a n g z h o u ,F u ji a n ,P R C )A b s t r a c t :T h e s u b j e c t h a s t e s t e d f i v e o f l i g h t s o u r c e s t o a p p e a l p o l a r i z a t i o n i n t e n s i t y c h a n ge s a n d c h a r -a c t e r i s t i c s of t h e mo n t h e p o l a r i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c t e s t .T h e e x pe r i m e n t a l r e s u l t d i s c o v e r s t h a t i t h a s g o t i d e a l l i n e a r l yp o l a r i z e d l i g h t b y a p p l y i n g m o n o c h r o m a t i c l i g h t s o u r c eL E D w i t h p o l a r i z a t i o na n da n a l y z e r ,a n d t h i s h a s a l s o i m p r o v e d s i g n if i c a n t l y th e r e f l e c t i o no f p i c t u r e s .K e y wo r d s :L E D ;p o l a r i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s ;m a c h i n e v i s i o n ;p o l a r i z a t i o n i m a g i n g 19第2期 曹兰:L E D 的偏振特性实验及其在机器视觉中的应用。

红外偏振成像技术的研究进展在科技的浩瀚星空中，红外偏振成像技术犹如一颗新星，其光芒逐渐闪耀，照亮了遥感探测的新天地。

这项技术，宛如一把锐利的钥匙，打开了传统光学成像无法触及的宝库大门，让我们得以窥见物质世界的另一面——偏振信息的世界。

传统的光学成像技术，就像是在黑白电视上观看节目，虽然能够捕捉到物体的基本轮廓和形状，但色彩和细节却丢失了。

而红外偏振成像技术，则像是将这台电视机升级为高清彩电，不仅保留了原有的图像信息，还增添了丰富的色彩和层次感。

它通过捕捉物体表面反射光的偏振状态，揭示出物体的材料特性、表面粗糙度甚至是温度分布等重要信息。

近年来，随着材料科学、光学设计和数据处理技术的飞速发展，红外偏振成像技术也迎来了前所未有的发展机遇。

研究人员们就像是一群勤劳的蜜蜂，不断采集着科技花蜜，酿造出更加甜美的成果。

他们利用新型的偏振敏感材料和先进的成像算法，大大提高了成像的灵敏度和分辨率。

如今的红外偏振成像系统已经能够在复杂的背景下，清晰地识别出目标物体，就像是一位经验丰富的侦探，在混乱的线索中迅速锁定嫌疑人。

然而，技术的发展从来都不是一帆风顺的。

红外偏振成像技术在迈向更高目标的道路上，也面临着种种挑战。

其中最为棘手的便是如何克服大气扰动对偏振信息的影响。

大气中的水汽、气溶胶等粒子就像是一面面扭曲的镜子，它们改变了光线的传播路径和偏振状态，给成像结果带来了不小的误差。

为了解决这一问题，研究者们纷纷投入到大气校正技术的研究中。

他们试图通过建立精确的大气模型和使用先进的信号处理算法来消除这些扰动带来的影响。

这就像是在波涛汹涌的大海上航行，需要精准的导航仪和稳定的舵手来确保航船不偏离航线。

除了大气校正的挑战外，如何将红外偏振成像技术更好地应用于实际也是研究者们关注的焦点。

从环境监测到医学诊断再到军事侦察等领域都迫切需要这种新技术的加入。

研究者们正在努力探索不同应用场景下的最佳成像方案，并开发出更加便携和经济的设备来满足市场需求。

高灵敏面阵红外相机实测图像盲元检测与补偿方法
李翔宇;陈捷;张亚勋
【期刊名称】《传感器技术与应用》
【年(卷),期】2024(12)3
【摘要】使用面阵红外相机,可大大提高成像视场角,使大视场高空间分辨率红外成像成为可能,但是高辐射分辨率面阵相机具有高灵敏度,在进行挂飞实验时,会实时的产生盲元,凭借硬件升级无法完全避免盲元产生的问题,因此对红外图像有效进行盲元检测和补偿成为需要研究的课题。

本文提出一种改进的基于场景的盲元检测方法,通过对连续时域红外图像求均匀背景图像得到差值图像,结合三梯度检测法,利用空域灰度中值和梯度绝对值之间的关系,设置阈值对盲元进行判别,在进行盲元补偿后得到处理后的图像。

实验结果证明该方法效果明显,能有效地检测到连续的盲元块,检测更加准确,在后续进行盲元补偿时,图像质量也进一步提升。

【总页数】10页(P420-429)
【作者】李翔宇;陈捷;张亚勋
【作者单位】海军潜艇学院青岛;哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.一种新的红外焦平面阵列盲元检测与补偿方法
2.一种改进面阵红外相机畸变校正方法研究
3.基于曲面拟合的红外图像盲元检测方法
4.中波红外相机盲元的实时动态检测与补偿方法
5.短波红外相机实时坏像元检测与补偿方法
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长波红外高光谱偏振特性的伪装目标识别方法徐文斌;陈伟力;李军伟【摘要】光谱偏振探测可以综合获得目标的光谱、强度、偏振态等参数,有利于改善对目标的探测和识别能力.本文介绍了基于红外高光谱偏振特性的伪装目标识别方法,搭建了长波红外高光谱偏振测量系统,开展了对两类伪装目标在不同温度下的高光谱偏振成像实验,获取了有效的实验数据并进行处理分析.结果表明:两类伪装目标即使涂覆相同的表面涂料,但受基底材料的热传导率影响,在相同温度差异下红外偏振特性的提升量明显大于辐射亮度,并有着温差越大偏振特性提升量差异越大的规律,同时显示出波段选择性.利用两类伪装目标偏振特性提升量的差异,有效解决相同温度下伪装目标无法识别的难题.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】6页(P235-240)【关键词】偏振;高光谱;伪装;提升量;识别【作者】徐文斌;陈伟力;李军伟【作者单位】北京环境特性研究所光学辐射重点实验室 ,北京 100854;北京环境特性研究所光学辐射重点实验室 ,北京 100854;北京环境特性研究所光学辐射重点实验室 ,北京 100854【正文语种】中文【中图分类】TP79;TP72引言红外成像技术因具有抗干扰性好、作用距离远、穿透能力强、全天候工作等优点，在军事领域得到广泛的应用[1]。

目前，大部分应用都是基于目标与背景的红外辐射强度特征、温度特征、成像特征及运动特征等，实现对目标的探测、识别和跟踪。

随着红外突防伪装技术的发展，现有手段难以快速、准确的区分真假目标，急需探索新的技术途径。

红外高光谱成像技术[2]和红外偏振技术[3-4]是近年来发展迅速的新型探测技术。

红外高光谱成像能同时感知目标在空间域和光谱域的信息，构成高光谱图像立方体，从立方体的每个像元均可提取一条连续的光谱曲线，有效实现对目标物化属性的反演。

红外偏振技术是利用目标表面辐射或反射的偏振度信息，提高目标与背景的对比度，突出目标的细节特征，有效增强目标识别效果。

红外偏振成像技术研究的开题报告一、题目：红外偏振成像技术研究二、课题背景红外成像技术是一种红外图像感应技术，由于红外波长具有穿透力强、成像透明、成像范围宽、夜间工作、便于携带等优势，可应用于军事、安防、石油、电力、交通等领域。

而红外偏振成像技术不仅能够获取红外图像信息，还可以获取物体表面的偏振性质，可以获取物体表面反射和散射的偏振信息，并且可以判别物体组成、磁化状态、光学、机械等性质，是一种非常有前景的技术。

三、研究目的本研究旨在：1.深入研究红外偏振成像技术的工作原理、成像特点和应用领域；2.研究红外偏振成像技术的成像算法、处理技术、性能优化等方面技术，提高技术的成像效果和实用性；3.设计并试制一款具有一定实用性的红外偏振成像系统，并进行系统性能测试与分析。

四、研究内容本研究的具体内容包括：1.红外偏振成像技术的原理和特点2.红外偏振成像技术的成像算法和处理技术3.红外偏振成像系统的设计与实现4.红外偏振成像系统性能测试与分析五、研究方法本研究采用文献法、实验法和案例分析法等研究方法。

文献法主要用于深入研究红外偏振成像技术的相关理论知识；实验法主要用于验证红外偏振成像系统的成像效果和性能；案例分析法主要用于分析红外偏振成像技术的应用领域和市场前景。

六、预期成果本研究的预期成果包括：1.深入研究红外偏振成像技术的原理和特点，对红外偏振成像技术进行全面系统性的论述；2.设计并制造一款具有实用价值的红外偏振成像系统，实现对物体表面偏振性质的成像并提高成像效果；3.对红外偏振成像技术在军事、安防、石油、电力、交通等领域的应用进行案例分析，并对技术的发展前景进行预测。

七、研究计划本研究的具体计划如下：第一年：1.搜集有关红外偏振成像技术的文献，并深入研究其原理和特点；2.研究红外偏振成像技术的成像算法和处理技术，并基于Matlab平台进行实验验证；3.撰写开题报告和中期报告。

第二年：1.设计并试制一款便携式红外偏振成像系统，并进行系统性能测试和分析；2.对已有成像算法和处理技术进行优化和改进，提高成像效果和实用性；3.研究红外偏振成像技术在军事、安防、石油、电力、交通等领域的应用。

《成像偏振探测的若干关键技术研究》篇一一、引言成像偏振探测技术是一种重要的光学探测手段，其在军事、遥感、生物医学等领域有着广泛的应用。

通过对光波的偏振信息进行获取和分析，可以实现对目标物体的精细识别和特征提取。

然而，成像偏振探测技术在实际应用中仍面临诸多挑战，如高精度偏振信息获取、快速响应和抗干扰能力等。

因此，对成像偏振探测的若干关键技术进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、成像偏振探测技术概述成像偏振探测技术基于光的偏振特性，通过测量和分析光波的偏振状态，获取目标的偏振信息。

该技术具有高分辨率、抗干扰能力强、对环境适应性高等优点。

在军事应用中，成像偏振探测技术可用于目标识别、伪装识别、夜间侦察等；在遥感领域，可用于大气监测、云层分析等；在生物医学领域，可用于皮肤癌诊断、视网膜病变检测等。

三、关键技术研究1. 高精度偏振信息获取技术高精度偏振信息获取是成像偏振探测技术的核心。

为了获取准确的偏振信息，需要采用高精度的偏振测量器件和算法。

其中，偏振片、波片、偏振调制器等器件的选择和使用对提高偏振信息的精度至关重要。

此外，通过采用多角度、多波段、多极化的测量方式，可以进一步提高偏振信息的精度和可靠性。

同时，针对不同类型的光源和目标，需要采用不同的算法进行偏振信息的提取和分析。

2. 快速响应技术在实时监测和侦察等应用中，快速响应是成像偏振探测技术的关键。

为了实现快速响应，需要采用高速的数据处理和传输技术。

其中，高性能的处理器和算法是实现快速响应的基础。

此外，通过采用并行处理、压缩感知等技术手段，可以进一步提高数据处理的速度和效率。

同时，为了减少数据的传输延迟，需要采用高速的数据传输网络和存储设备。

3. 抗干扰能力提升技术在复杂的环境中，成像偏振探测系统可能受到各种干扰因素的影响。

为了提高系统的抗干扰能力，需要采用多种技术手段。

首先，通过优化系统的结构和布局，可以减少外界干扰对系统的影响。

其次，采用先进的信号处理和滤波技术，可以有效地抑制噪声和干扰信号。

利用偏振特性因子的偏振成像目标探测实验曾恒亮;张孟伟;刘征;谢宗良【摘要】In order to enhance target-background contrast in target detection, we use micropolarizer camera providing a division of focal plane to obtain four polarization status images. Based on the polarization status images, the Stokes vectors, degree of linear polarization, angle of polarization and polarization parameterF are calculated. The result shows that, the degree of linear polarization enhances target-background contrast by a large margin, comparing with the origin intensity image, and the polarization parameter enhances the clearness and expands information content of the image, meanwhile keeps the advantage of the degree of linear polarization image.%为了提高目标探测中目标背景对比度，本文利用分焦平面的微偏振元相机同时获取目标四幅偏振状态图像，解算得到斯托克斯矢量，提取目标的偏振度和偏振角成像图像，并结合偏振特性因子F对偏振图像效果进行了改进。

结果表明：目标偏振度成像图像在原光强图像基础上能够增强目标背景对比度，偏振特性因子成像图像在保留偏振度成像图像增强目标背景对比度的优点的同时，能够提高图像清晰度，扩展图像信息。