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水下目标物偏振成像特性研究鲍富成;段锦;董锁芹;马莉莉;于婷;战俊彤【摘要】偏振图像比传统强度图像包含更丰富的物体表面反射及散射信息.用萨尔萨(SALSA)相机在自然光照下获取水下偏振图像,研究不同材质物体、放置深度、牛奶浓度及波段因素对水下目标物偏振成像的影响.结果表明:蓝色波段偏振成像能够较好地获取水下物体的边界轮廓等信息;不同材质的目标物在水下呈现不同的偏振特性,紫铜偏振度最高达0.69;在1.40 mg/L牛奶浑浊度的水下,偏振图像仍能通过比较目标物的偏振度(degree of polarization,DOP)信息来检测出水下目标物,瓷片的DOP仅降低0.31;此外,在水下约40 cm深度下,偏振成像获取的图像比强度图像轮廓更为清晰,如铁的偏振对比度比强度对比度高5.26％.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2019(040)001【总页数】6页(P27-32)【关键词】偏振成像;水下成像;材质偏振特性;偏振度对比度【作者】鲍富成;段锦;董锁芹;马莉莉;于婷;战俊彤【作者单位】长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;长春理工大学空地激光通信技术国防重点科学实验室,吉林长春130022;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022【正文语种】中文【中图分类】TN201;O436.3引言自20世纪末以来，国内外科研人员通过理论和实验对水下人造目标识别的可行性进行探索，曹念文[1]等人验证了用圆偏振和线偏振技术能够大大提高水下目标成像的图像清晰度和图像分辨率。
秦琳[2]等人结合距离选通技术和偏振成像技术的各自特点，提出基于距离选通的偏振成像方式来抑制后向散射光的干扰，从而提高图像对比度。
高光谱成像技术在粮食质量分析中的应用研究摘要：高光谱成像技术作为一种非破坏性的光谱分析方法，已经在各个领域取得了广泛的应用。
本文结合粮食质量分析的需求，介绍了高光谱成像技术在粮食质量分析中的应用研究进展，包括成像仪器的选择、图像处理方法以及成像结果的解读等方面。
通过高光谱成像技术，可以实现对粮食质量的快速、非破坏性分析，为粮食质量监控与检测提供了一种有效的手段。
1. 引言粮食质量是直接关系到人类生产和生活的重要因素之一。
粮食质量的好坏直接影响到粮食的食用安全和商业价值。
传统的粮食质量分析方法通常需要大量的时间和人力，而且对样品进行分析时需要破坏性的取样，很难保持样品的原始状态。
因此，有必要探索一种快速、准确、非破坏性的粮食质量分析方法。
2. 高光谱成像技术的原理和优势高光谱成像技术是在一定的波长范围内获取物体不同位置的光谱信息，并将这些光谱信息与图像信息进行融合，从而得到高光谱图像。
高光谱成像技术具有以下几个优势：2.1 高光谱信息丰富：相对于传统的彩色图像，高光谱图像在每个像素点上可以获取多个波段的光谱信息，具有更高的数据维度和更丰富的信息量。
2.2 非破坏性取样：高光谱成像技术可以在非破坏性情况下获取样品的光谱信息，并且可以对同一个样品进行多次观测，不会对样品进行污染或破坏。
2.3 快速高效：高光谱成像技术可以实现对大面积样品的快速扫描和分析，大大提高了工作效率。
3. 高光谱成像技术在粮食质量分析中的应用3.1 成像仪器的选择高光谱成像技术的应用首先需要选择适合粮食质量分析的成像仪器。
目前市场上有很多不同类型的高光谱成像仪器，包括极限光谱成像仪、偏振光谱成像仪以及多光谱成像仪等。
选择合适的仪器需要根据具体的应用需求和研究目标进行判断。
3.2 图像处理方法图像处理是高光谱成像技术应用中的关键步骤之一。
通过图像处理方法，可以将高光谱图像进行预处理、特征提取和分类等操作，从而得到具有实际应用价值的结果。
偏振成像原理一、偏振光的基本概念偏振光是指在空间中传播的电磁波，其电场矢量的方向在某一平面内振动，而与该平面垂直的方向上不振动。
偏振光可以通过偏振片来选择性地透过或反射掉某个特定方向上的电场分量。
二、偏振成像技术的基本原理1. 偏振成像技术简介偏振成像技术是一种通过对被测物体反射或透射的偏振光进行分析，获取物体表面形态和物理性质信息的非接触性检测手段。
该技术主要应用于材料科学、生命科学、医学影像等领域。
2. 偏振成像技术原理（1）正交线偏光干涉原理正交线偏光干涉原理是利用两束正交方向的线偏光在被测物体表面发生反射时产生干涉现象。
通过调节两束正交线偏光之间的相位差，可以获取不同深度处反射光强度分布信息，从而得到物体表面形态和微观结构信息。
（2）双折射偏振成像原理双折射偏振成像原理是利用物质对偏振光的旋转作用和双折射现象来获取物体表面形态和物理性质信息。
当线偏光通过具有双折射性质的物质时，会发生光路分离，形成两束偏振方向不同的光线。
通过调节入射光线和检测光线之间的夹角和相位差，可以获取物体表面的形态和物理性质信息。
（3）全息干涉成像原理全息干涉成像原理是利用激光产生的相干光源进行干涉实验，并将被测物体与参考平面同时记录在同一平面上。
通过对记录下来的全息图进行解析，可以获取被测物体表面形态和微观结构信息。
三、偏振成像技术在材料科学中的应用1. 偏振显微镜偏振显微镜是一种利用偏振片、波片等元件将入射光线变为特定方向或状态的显微镜。
它可以通过观察材料在不同极化状态下反射或透射的光线，来获取材料的晶体结构、成分、缺陷等信息。
2. 偏振拉曼光谱偏振拉曼光谱是一种利用偏振光激发样品，通过测量样品反射或散射出来的拉曼光谱来确定样品的化学成分和结构。
通过控制入射光线和检测光线之间的偏振状态，可以获取更加精细的化学信息。
3. 偏振显微拉曼成像偏振显微拉曼成像是一种将偏振显微镜和偏振拉曼技术相结合，通过对样品在不同极化状态下反射或透射的光线进行分析，来获取材料表面形态、化学成分和结构等信息。
红外偏振光治疗仪偏振度测量方法研究牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【摘要】目前空间光的偏振度测量方法不适用于红外偏振光治疗仪偏振度的测量.本文阐述了偏振度的测量方法,利用现有的设备搭建测量光路,利用激光窄带滤光片模拟单色光,对红外偏振光治疗仪的偏振度进行了测量,测得红外偏振光治疗仪各个治疗头输出光的偏振度都在95％以上.分析了影响偏振度测量的各种因素,在今后的工作中可以改进测量方法,提高红外偏振光治疗仪偏振度的测量精度.【期刊名称】《中国医疗设备》【年(卷),期】2019(034)005【总页数】4页(P35-38)【关键词】红外偏振光治疗仪;单色光;偏振度;测量光路【作者】牛礼军;王安意;唐征宇;迟玉刚【作者单位】中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;中国电子科技集团公司第四十一研究所研发一部,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院骨科,安徽蚌埠 233000;蚌埠市第一人民医院影像科,安徽蚌埠 233000【正文语种】中文【中图分类】O4363.3;TH773引言红外偏振光治疗仪利用对人体透射效果最好的0.6～1.6 μm光谱范围的线偏振光照射人体。
线偏振光输出功率达到2200 mW，对人体组织的有效作用深度超过5 cm，可以进行神经节、神经干和神经根的照射，从而赋予光疗以全新的治疗概念——神经照射法。
红外偏振光治疗仪作用于人体相应的疼痛部位，有抑制神经兴奋、松弛肌肉、促进活性物质产生、加速致痛物质的代谢与清理和调节内环境稳定等作用[1]。
红外偏振光治疗仪主要依靠光的偏振特性对人体产生影响，从而可以治疗不同类型的疼痛[2-6]。
目前，红外偏振光治疗仪已经广泛应用于神经内科、疼痛科、康复理疗科、外科、骨伤科、皮肤科等科室。
红外偏振光治疗仪有B、C、D和SG四种类型的治疗头，分别用于治疗不同的症状，要求四种治疗头输出光的偏振度都大于等于95%。
偏振度是衡量红外偏振光治疗仪治疗性能的重要指标。
二维材料的圆偏振拉曼光谱研究
二维材料的圆偏振拉曼光谱研究是一种利用圆偏振拉曼光谱技术来研究二维材料的结构、性质和相互作用的方法。
拉曼光谱是一种非侵入性的光谱技术，可以提供关于材料的振动、晶格结构和分子结构等信息。
圆偏振拉曼光谱是在拉曼光谱的基础上加入圆偏振器件的技术，可以研究材料中分子的手性（手性是一种对称性，它表示物体不能通过旋转或移动使其与其镜像重合）。
对于二维材料来说，圆偏振拉曼光谱可以提供关于其晶格结构、层间相互作用和手性的信息。
例如，通过圆偏振拉曼光谱研究可以确定二维材料的晶格取向，判断是否存在层间耦合和层间相互作用。
此外，圆偏振拉曼光谱还可以检测到二维材料的手性，在研究手性材料和手性相互作用时有很大的应用潜力。
圆偏振拉曼光谱研究二维材料的方法通常是在拉曼光谱仪中添加圆偏振器件，如偏振片或波片，以调节入射光的圆偏振态。
然后通过光学显微镜聚焦到二维材料上，并记录被散射的圆偏振拉曼光信号。
通过分析光谱数据，可以提取二维材料的结构和性质信息。
总之，二维材料的圆偏振拉曼光谱研究是一种非常有前景的方法，可以揭示二维材料的结构和相互作用，并在材料科学和纳米技术领域中有重要的应用价值。
椭圆偏振光谱仪原理
椭圆偏振光谱仪的原理基于波动光学的理论。
光是一种电磁波，可以沿着不同的方向振动。
当光的振动方向固定时，称其为线偏振光。
而当光的振动方向随时间变化时，称其为圆偏振光。
椭圆偏振光是介于线偏振光和圆偏振光之间的一种特殊光。
椭圆偏振光谱仪通过将待测光与已知偏振状态的光进
行干涉，然后测量干涉光的强度和相位来确定待测光的偏振状态。
具体而言，椭圆偏振光谱仪由一个偏振器、一个样品、一个波片和一个偏振分束器组成。
待测光通过偏振器，该偏振器可以将光的振动方向限制在一个特定的方向上。
然后，通过调整波片的角度，可以改变干涉光的相对相位。
在这个过程中，椭圆偏振光谱仪会同时测量入射光和反射光的干涉光强度和相位。
接下来，椭圆偏振光谱仪将测量到的干涉光强度和相位与已知偏振状态下的理论值进行比较。
通过最小二乘法等数学方法，可以确定待测光的椭圆偏振参数，如椭圆偏振振幅、椭圆偏振相位和偏振椭圆的长短轴。
通过测量椭圆偏振参数，可以确定光的偏振状态。
例如，当椭圆偏振振幅为0时，表示光为线偏振光；当椭圆偏振振幅为1时，表示光为圆偏振光；而当椭圆偏振振幅介于0和1之间时，表示光为椭圆
偏振光。
圆偏振发光光谱的发展历程可以追溯到20世纪初，当时科学家们开始研究光的偏振性质。
随着技术的发展，圆偏振光的性质逐渐被应用于光学、电磁学和光谱学等领域。
本文将介绍圆偏振发光光谱的发展历程。
早期研究：基础理论在早期的研究中，科学家们主要关注于基础理论的研究，如光的偏振态、偏振光的干涉和衍射等。
他们发现，圆偏振光在传播过程中，其振动面始终围绕传播方向旋转，这种现象被称为圆偏振。
光学元件：圆偏振的应用随着光学元件的发展，如线性偏振分束器、反射器等，圆偏振光的性质被广泛应用于各种光学实验中。
例如，通过控制光源和光学元件的参数，可以实现特定的圆偏振光的产生和调控。
光源：发光光谱的改进随着光源技术的进步，如激光器的出现，发光光谱的质量得到了显著提高。
科学家们开始尝试利用圆偏振光的特点来改进发光光谱的性质，如提高光谱的纯度和亮度。
实验方法：圆偏振光谱的测量为了准确地测量圆偏振发光光谱，科学家们发展了多种实验方法，如傅里叶变换光谱仪、圆偏振光干涉仪等。
这些仪器能够准确地测量圆偏振光的偏振态和强度，进而获取发光光谱的信息。
应用领域：新兴领域近年来，圆偏振发光光谱在许多新兴领域中得到了广泛应用，如生物医学、材料科学和环境科学等。
科学家们利用圆偏振发光光谱技术来研究生物分子的结构和功能，以及材料的光学性质和环境响应等。
未来展望：发展趋势随着科技的不断进步，圆偏振发光光谱技术将会在更多的领域得到应用。
未来，我们期待看到更多的创新和突破，如开发新型的光学元件和测量方法，以及将圆偏振发光光谱与其他技术相结合，如量子点技术和机器学习等。
这些技术的发展将为圆偏振发光光谱的应用开辟新的领域和可能性。
总之，圆偏振发光光谱的发展历程是一个不断探索、创新和应用的过程。
它从基础理论到实际应用，经历了多个阶段的发展，为科学和技术的发展做出了重要贡献。
未来，我们期待着圆偏振发光光谱技术在更多领域中的应用和发展。
文章编号:1007-4619(2002)01-0075-06成像光谱仪分光技术概览郑玉权,禹秉熙(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130022)摘 要: 论文介绍了多种成像光谱仪的分光技术。
棱镜或光栅色散型成像光谱仪技术成熟,应用广泛;在发散光束中使用光栅的方法,克服了准直光束用法中的一些缺陷;傅里叶变换光谱仪是遥感探测可见和红外弱辐射的有力工具;光楔成像光谱仪结构简单,随着渐变滤光片工艺技术的成熟,已走向实用化;采用可调谐滤光片的成像光谱仪由于滤光片水平的限制,投入应用还有待时日;采用二元光学元件的成像光谱仪结构紧凑,体积小,扫描速度快,已研制出地面实用型产品;层析成像光谱仪原理新,目前还处在实验阶段;三维成像光谱仪可以同时获取二维影像和一维光谱信息,可实现对迅变目标的观测。
关键词: 成像光谱仪;分光技术;傅里叶变换光谱仪;可调谐滤光片;二元光学元件;层析;三维成像光谱仪中图分类号: TP702 文献标识码: A1 引 言成像光谱仪(即超光谱成像仪)是20世纪80年代开始在多光谱遥感成像技术的基础上发展起来的新一代光学遥感器,它能够以高光谱分辨率获取景物和目标的超多谱段图像,在大气、海洋和陆地观测中正在得到广泛的应用。
成像光谱仪是成像技术和光谱技术的有机结合,它的光学系统一般由望远系统和光谱仪系统组成,光谱仪系统采用的分光技术直接影响着整个成像光谱仪的性能、结构的复杂程度、重量和体积等。
本文在介绍传统的棱镜、光栅色散型成像光谱仪的基础上,概括了新发展起来的成像光谱仪分光技术,主要包括傅里叶变换光谱仪、采用可调谐滤光片的凝视型成像光谱仪、渐变滤光片(光楔)成像光谱仪、采用二元光学元件的成像光谱仪、层析成像光谱仪和完全无动件的三维成像光谱仪。
2 棱镜、光栅色散型成像光谱仪2.1 在准直光束中使用棱镜或光栅的分光技术 棱镜和光栅色散型成像光谱仪出现较早、技术比较成熟,绝大多数航空和航天成像光谱仪均采用了此类分光技术,棱镜和光栅的典型应用方式如图1所示。
多光谱偏振探测对伪装目标的识别研究王启超;赵大鹏;汪家春;陈宗胜;王科伟;陈斌【摘要】首先基于偏振探测原理，提出一种利用地物偏振信息识别伪装目标的方法。
然后研制了一套多光谱偏振探测系统，并编制了相应的图像处理软件。
最后利用该系统在400∼1000 nm波段内对林地型背景中的铁板和迷彩伪装板进行了多光谱偏振探测实验。
图像处理结果表明：地物背景和迷彩伪装板的偏振特性各不相同，与自然背景相比，伪装目标的偏振特性非常显著，利用偏振探测技术能够凸显背景中的伪装目标，提高目标探测和场景识别的准确度，相对传统的光强探测更容易从杂乱的背景中实现对伪装目标的有效探测与识别。
%By analyzing the principle of polarization detection, a method that was applied to recognize camouflage targets with their polarization information was presented. A multi-spectral polarization system was designed and the processing software was programmed. Then the experiment about the iron plate and camouflage plates placed on typical woodland background were conducted by the system at 400∼1 000 nm. The results of image processing and analysis indicate that the polarization characteristics of camouflage plates and background are different. By comparing with natural background, the polarization characteristics of camouflage plates are obvious. The result shows that the classical camouflage target can be detected and identified effectively by the spectral polarization technique. Consequently, compared with the traditional intensity detection, the spectral polarization detection technique is of significance to improve the veracity of detection of camouflage targets in mixed background.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】6页(P29-34)【关键词】多光谱;偏振探测;斯托克斯参量;伪装目标【作者】王启超;赵大鹏;汪家春;陈宗胜;王科伟;陈斌【作者单位】脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥230037;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037;中国人民解放军总参陆航部驻西安地区军事代表室，西安 710065;脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥 230037【正文语种】中文【中图分类】O436.30 引言传统伪装涂料的使用使得目标与背景之间能够近似实现“同色同谱”，因此，利用传统的光强探测手段难以有效识别和检测杂乱背景中的伪装目标。
