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红外成像探测技术发展趋势分析 被引量:85
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作者 范晋祥 杨建宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期3145-3153,共9页
介绍了红外成像探测技术的发展历史和现状,分析了目标、环境和任务等因素对红外成像探测技术发展的影响,阐述了改变获取信息方式、提升获取信息能力、增强资源利用实现红外成像探测系统技术、体制创新的主要途径,分析了基础理论与相关... 介绍了红外成像探测技术的发展历史和现状,分析了目标、环境和任务等因素对红外成像探测技术发展的影响,阐述了改变获取信息方式、提升获取信息能力、增强资源利用实现红外成像探测系统技术、体制创新的主要途径,分析了基础理论与相关技术的革命对红外成像探测技术发展的推动作用,归纳了基于由低维度探测到高维度探测演进这一红外成像探测技术发展演变的基本规律,并据此推演了其未来发展趋势,并根据红外成像探测新概念、新技术的发展情况,介绍了今后应关注的技术方向,尤其是通过新颖的光学技术和计算成像等新概念的成像机理来满足新的需求。 展开更多
关键词 红外成像 探测 成像制导 多光谱成像 偏振成像
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偏振成像探测技术发展现状及关键技术 被引量:63
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作者 李淑军 姜会林 +4 位作者 朱京平 段锦 付强 付跃刚 董科研 《中国光学》 EI CAS 2013年第6期803-809,共7页
考虑偏振成像探测技术在目标探测中具有独特优势,本文介绍了偏振成像探测技术的概念,概括了国外偏振成像探测技术的研究历程和发展现状。基于上述描述,针对偏振成像探测的关键技术进行了深入的讨论,包括目标偏振特性、信道环境下的偏振... 考虑偏振成像探测技术在目标探测中具有独特优势,本文介绍了偏振成像探测技术的概念,概括了国外偏振成像探测技术的研究历程和发展现状。基于上述描述,针对偏振成像探测的关键技术进行了深入的讨论,包括目标偏振特性、信道环境下的偏振传输特性和偏振成像目标全偏振图像的获取等。最后总结了该研究领域存在的主要问题,归纳了偏振成像探测技术的发展趋势。 展开更多
关键词 偏振成像 目标探测 通道调制成像 分焦平面成像
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计算成像技术及应用最新进展 被引量:57
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作者 邵晓鹏 刘飞 +3 位作者 李伟 杨力铭 杨思原 刘佳维 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第2期3-47,共45页
计算成像技术(CIT)是一类有别于传统光学成像"所见即所得"的信息获取和处理方式的新体制成像方式。随着新型光电器件的发展和硬件计算能力的提升,计算成像技术在光电成像领域呈现出蓬勃发展的趋势。计算成像技术通过对光场信... 计算成像技术(CIT)是一类有别于传统光学成像"所见即所得"的信息获取和处理方式的新体制成像方式。随着新型光电器件的发展和硬件计算能力的提升,计算成像技术在光电成像领域呈现出蓬勃发展的趋势。计算成像技术通过对光场信息进行采集和计算,达到传统成像无法企及的信息利用率和解译度,满足"更高(分辨率)、更远(探测距离)、更大(光学视场)"的光电成像需求。从成像全链路的信息获取与丢失过程出发,通过透过散射介质成像、偏振成像及仿生成像等几种典型的计算成像方式对光场多物理量信息获取和解译进行分析,详细介绍了计算成像技术的方法原理及实现途径。根据成像技术的发展趋势,前瞻性地提出了计算光学系统设计和超大口径望远镜的设计思想。计算成像技术在提高成像分辨率、扩大探测距离、增大成像视场及减小光学系统体积和功耗等方面具有明显的优势,有望穿透云雾、活体生物组织等实现更远距离、更大深度的成像,应用前景广阔。 展开更多
关键词 计算成像 透过散射介质成像 偏振成像 仿生光学
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基于偏振成像的可见光图像增强 被引量:37
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作者 赵蓉 顾国华 杨蔚 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期227-231,共5页
为了改善可见光图像质量,提高对隐藏在自然背景中人造目标的探测率,采用了基于偏振成像的可见光图像增强方法,很好地凸显出人造目标,提供更多的细节与纹理信息。利用偏振成像方式获取偏振度、偏振角和椭率角图像,对多维偏振图像中的像... 为了改善可见光图像质量,提高对隐藏在自然背景中人造目标的探测率,采用了基于偏振成像的可见光图像增强方法,很好地凸显出人造目标,提供更多的细节与纹理信息。利用偏振成像方式获取偏振度、偏振角和椭率角图像,对多维偏振图像中的像素点在邦加球内进行聚类得到偏振特征图像,运用双树复小波对光强图像和偏振特征图像进行分解,低频子带采用主成分分析法,高频子带选用区域方差特征匹配的融合策略,得到增强图像。进行了户外实验,并理论分析得到了各个图像的性能指标数据。结果表明,增强后的图像较原图像具有更加丰富的图像细节与偏振目标信息,该方法有效可行,对目标识别与探测具有一定意义。 展开更多
关键词 图像处理 可见光图像增强 偏振成像 邦加球 K均值聚类 双树复小波转换 区域方差特征匹配
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国外偏振成像军事应用的研究进展(上) 被引量:27
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作者 段锦 付强 +4 位作者 莫春和 祝勇 丁莹 杨帆 姜会林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期190-195,共6页
偏振是电磁波的重要特征,偏振是光除了波长、振幅、相位以外的又一重要属性。物质偏振属性能够为目标的探测和识别提供更多维度的信息。因而,偏振探测技术成为近年来备受关注的一种新型的目标探测方法。从偏振成像在军事上的研究和应用... 偏振是电磁波的重要特征,偏振是光除了波长、振幅、相位以外的又一重要属性。物质偏振属性能够为目标的探测和识别提供更多维度的信息。因而,偏振探测技术成为近年来备受关注的一种新型的目标探测方法。从偏振成像在军事上的研究和应用出发,对近年来西方主要军事强国的偏振成像的技术进展和主要成果从物质偏振特性、偏振传输特性、偏振探测技术、偏振信息处理等四个方面进行回顾和总结。本文是论文上半部分,重点阐述:1)目标偏振特性及仿真,用于区分不同目标及背景;2)偏振传输特性,用于穿透烟雾观察战场、增加作用距离。 展开更多
关键词 偏振成像 偏振探测 军事应用 偏振特性 传输特性
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多尺度水下偏振成像方法 被引量:25
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作者 韩平丽 刘飞 +2 位作者 张广 陶禹 邵晓鹏 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期112-121,共10页
水下偏振成像技术利用散射光偏振特性能够有效提高水下成像质量,在水下目标探测和识别领域具有重要应用价值.针对该技术在背景散射光和目标信息光分离时由于噪声放大现象导致重建图像质量受限的问题,提出多尺度水下偏振成像方法.该方法... 水下偏振成像技术利用散射光偏振特性能够有效提高水下成像质量,在水下目标探测和识别领域具有重要应用价值.针对该技术在背景散射光和目标信息光分离时由于噪声放大现象导致重建图像质量受限的问题,提出多尺度水下偏振成像方法.该方法利用图像分层处理思想,结合小波变换的多尺度特性,对体现图像高对比度的基础层和低对比度但细节信息丰富的细节层分别进行处理,重建高对比度、高信噪比的清晰场景图像.实验结果表明,多尺度水下偏振成像方法不仅能够大幅提高对比度,复原图像细节信息,而且能够有效抑制放大噪声,提高重建图像的信噪比,在水下偏振成像领域具有良好应用前景. 展开更多
关键词 水下成像 偏振成像 背景散射
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基于偏振成像技术的目标探测研究进展及分析 被引量:25
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作者 李海兰 王霞 +2 位作者 张春涛 金伟其 白廷柱 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期695-700,共6页
简述了利用偏振成像技术进行目标探测的物理特性,介绍了偏振成像技术的应用优点,概括分析了我国利用偏振成像技术进行目标探测的发展状况,指出了发展中存在的问题,叙述了国外在该研究方向所取得的主要成就。总结分析了基于偏振成像技术... 简述了利用偏振成像技术进行目标探测的物理特性,介绍了偏振成像技术的应用优点,概括分析了我国利用偏振成像技术进行目标探测的发展状况,指出了发展中存在的问题,叙述了国外在该研究方向所取得的主要成就。总结分析了基于偏振成像技术的目标探测的研究进展,并对其未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 成像光学 偏振成像 目标探测 进展
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基于大气背景抑制的偏振去雾算法 被引量:24
8
作者 王勇 薛模根 黄勤超 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期271-272,275,共3页
提出一种基于大气背景抑制的偏振去雾算法,利用偏振成像探测系统获取任意多方向偏振图像,并对场景大气总光强及偏振度进行估计,利用景物偏振信息估算景物深度,同时对大气散射模型进行图像复原,以实现图像去雾。实验结果表明,该算法能有... 提出一种基于大气背景抑制的偏振去雾算法,利用偏振成像探测系统获取任意多方向偏振图像,并对场景大气总光强及偏振度进行估计,利用景物偏振信息估算景物深度,同时对大气散射模型进行图像复原,以实现图像去雾。实验结果表明,该算法能有效改善薄雾条件下的景物视觉效果。 展开更多
关键词 偏振成像 背景抑制 去雾算法
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国外偏振成像军事应用的研究进展(下) 被引量:23
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作者 莫春和 段锦 +3 位作者 付强 丁莹 祝勇 姜会林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2014年第4期265-270,共6页
偏振成像探测技术作为一种新兴的光电探测技术,在目标探测识别及处理方面相对于传统的成像有着独特的优势,对于未来战争中应对日益复杂战场环境下目标探测与识别具有重大的意义,而特别受到了西方军事强国的重视。对近年来西方主要军事... 偏振成像探测技术作为一种新兴的光电探测技术,在目标探测识别及处理方面相对于传统的成像有着独特的优势,对于未来战争中应对日益复杂战场环境下目标探测与识别具有重大的意义,而特别受到了西方军事强国的重视。对近年来西方主要军事强国的偏振成像的技术进展和主要成果从物质偏振特性、偏振传输特性、偏振探测技术、偏振信息处理等4个方面进行回顾、总结和展望。本文是论文的下半部分,重点阐述①偏振成像探测方法,用于探测目标,获取偏振信息,提高成像质量;②偏振目标获取和处理,用于提高探测识别概率,降低虚警率。 展开更多
关键词 偏振成像 偏振探测 军事应用 偏振信息处理
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偏振成像技术的发展现状与展望(特邀) 被引量:22
10
作者 罗海波 张俊超 +1 位作者 盖兴琴 刘燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期101-110,共10页
偏振成像是一种新的光电探测体制,它可以获得比传统成像多一维的场景信息,在工业检测、生物医学、地球遥感、现代军事、航空以及海洋等领域具有重要的应用价值。论文对偏振成像的典型应用、发展历程和发展现状进行了分析和总结,总结了... 偏振成像是一种新的光电探测体制,它可以获得比传统成像多一维的场景信息,在工业检测、生物医学、地球遥感、现代军事、航空以及海洋等领域具有重要的应用价值。论文对偏振成像的典型应用、发展历程和发展现状进行了分析和总结,总结了偏振成像的实现方法,当前学术界在场景的偏振特性、偏振的传输特性、偏振成像探测器、分焦平面偏振图像非均匀性校正、分焦平面偏振图像超分辨率重建以及偏振图像融合等领域的最新研究成果。在此基础上,对偏振成像的未来发展方向进行了展望,包括高消光比焦平面偏振探测器、分焦平面多光谱偏振探测器、高精度非均匀性校正方法、偏振图超分辨率重建方法以及强度图和偏振度/偏振角图融合方法等。 展开更多
关键词 偏振成像 光电探测 光电抗干扰 非均匀性校正 超分辨率成像
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红外偏振成像的几种技术方案 被引量:21
11
作者 徐参军 赵劲松 +1 位作者 蔡毅 潘顺臣 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第5期262-266,共5页
偏振成像技术是近年来国内外成像技术研究的重点,其有重要的军事和民用应用价值。红外偏振成像技术采用的探测器和对景物光波的偏振分解、扫描方式不同,其技术方案也不相同。按照获取偏振量的不同,可以将红外偏振成像技术分为获取两个... 偏振成像技术是近年来国内外成像技术研究的重点,其有重要的军事和民用应用价值。红外偏振成像技术采用的探测器和对景物光波的偏振分解、扫描方式不同,其技术方案也不相同。按照获取偏振量的不同,可以将红外偏振成像技术分为获取两个、三个、四个偏振态和凝视的偏振成像技术,分别详细介绍了每一种技术方案的组成、特点,指出了红外偏振成像技术的未来发展趋势。 展开更多
关键词 红外成像 偏振成像 偏振分解扫描
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基于小波包变换的中波红外偏振图像融合研究 被引量:21
12
作者 陈伟力 王霞 +1 位作者 金伟其 李福文 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期578-582,610,共6页
针对红外偏振图像的突显目标轮廓的能力及增强景物细节信息的特点,提出基于小波包变换法的红外偏振图像灰度级融合方法,对辐射强度图像及偏振信息图像进行有效融合.通过与常用的红外图像融合方法进行客观比较,表明通过小波包变换法得到... 针对红外偏振图像的突显目标轮廓的能力及增强景物细节信息的特点,提出基于小波包变换法的红外偏振图像灰度级融合方法,对辐射强度图像及偏振信息图像进行有效融合.通过与常用的红外图像融合方法进行客观比较,表明通过小波包变换法得到的融合图像的对比度值、信息熵及互信息值均比较高,该方法有利于场景感知和目标识别. 展开更多
关键词 中波红外 偏振成像 图像融合 小波包变换
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全局参数估计的水下目标偏振复原方法 被引量:19
13
作者 范之国 宋强 +1 位作者 代晴晴 闫羽 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1621-1632,共12页
水体介质对光的吸收和散射是导致水下成像退化的两大主要影响因素。针对水下目标成像,本文提出了一种全局参数估计的水下目标偏振复原方法,利用构建的精简水下目标偏振重构模型,通过自动估计全局最优偏振信息重构参数,复原出水下目标图... 水体介质对光的吸收和散射是导致水下成像退化的两大主要影响因素。针对水下目标成像,本文提出了一种全局参数估计的水下目标偏振复原方法,利用构建的精简水下目标偏振重构模型,通过自动估计全局最优偏振信息重构参数,复原出水下目标图像,降低水体对图像质量的影响。在估计重构参数的过程中,首先,采用偏振中值滤波方法和基于亮原色原理的方法,分别估算水下背景光偏振度信息和无穷远处水下背景光强值;再利用基于最小互信息原则对估计的背景光偏振度信息进行优化;然后采用水下目标偏振图像增强算法将得到的水下目标重构图进行细节增强处理,最终获得复原后的水下目标辐射信息图。实验结果表明,在性能评价指标方面,相较于水下原图和其他水下复原方法处理图,利用本文方法处理后所得的图像增强测量值EME平均提高了120%,图像质量得到了明显的改善。该方法解决了人工取景估计参数不佳的问题,提高了复原目标图像的对比度,可以用于浑浊水下的目标探测与识别。 展开更多
关键词 偏振成像 水下目标成像 偏振增强 最小互信息 图像复原
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基于偏振成像和图像融合的目标识别技术 被引量:17
14
作者 王新 王学勤 孙金祚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期676-678,共3页
提出了一种基于偏振特征的目标识别技术。实验采用He-Ne激光作为照明光源,根据目标散射光偏振度的差异,利用DSP图像采集系统获取了目标的偏振图像,并利用图像融合技术计算了目标的Stokes图像和偏振度图像。结果显示:偏振成像有效地滤除... 提出了一种基于偏振特征的目标识别技术。实验采用He-Ne激光作为照明光源,根据目标散射光偏振度的差异,利用DSP图像采集系统获取了目标的偏振图像,并利用图像融合技术计算了目标的Stokes图像和偏振度图像。结果显示:偏振成像有效地滤除了杂乱背景散射光的影响,明显提高了目标成像的对比度和分辨率。所以偏振成像技术可以有效地提高目标探测和识别效率。 展开更多
关键词 偏振成像 目标识别 斯托克斯矢量 偏振度
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空间调制型全Stokes参量偏振成像系统原理及仿真 被引量:16
15
作者 胡巧云 杨伟锋 +1 位作者 胡亚东 洪津 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期144-150,共7页
空间调制型全Stokes参量偏振成像是针对同一目标不同偏振分量的同时探测技术,以双折射晶体作为调制元件,将Stokes参量S0~S3调制在同一幅图像中,只一次采集便可获得包含4个Stokes参量的调制信息。分析空间调制型全Stokes偏振成像系统的... 空间调制型全Stokes参量偏振成像是针对同一目标不同偏振分量的同时探测技术,以双折射晶体作为调制元件,将Stokes参量S0~S3调制在同一幅图像中,只一次采集便可获得包含4个Stokes参量的调制信息。分析空间调制型全Stokes偏振成像系统的探测原理和数学模型。阐明重构偏振图像S0~S3的理论依据,并分析了系统参数的选择对图像重构效果的影响。根据实际系统参数,进行数值仿真模拟成像过程,获取调制图像,使用一种简单的频域解调算法,重构出S0~S3的4幅偏振图像,得到比较满意的重构效果,不仅验证了方案的可行性,同时为仪器设计或器件选型提供参考。 展开更多
关键词 成像系统 偏振成像 空间调制 Savart偏光镜 仿真 重构
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偏振遥感在伪装目标识别上的应用及对抗措施 被引量:11
16
作者 张朝阳 程海峰 +1 位作者 陈朝辉 郑文伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期553-556,共4页
为了研究偏振遥感对伪装目标的识别特点,分别对不同颜色的伪装网进行了偏振参数测量和成像实验。通过数据分析发现,伪装网的散射偏振度受观测条件和材料自身特性(如反射率、折射率和表面粗糙度)影响很大;伪装涂层对入射光的散射作用可... 为了研究偏振遥感对伪装目标的识别特点,分别对不同颜色的伪装网进行了偏振参数测量和成像实验。通过数据分析发现,伪装网的散射偏振度受观测条件和材料自身特性(如反射率、折射率和表面粗糙度)影响很大;伪装涂层对入射光的散射作用可以分为面散射和体散射,其中面散射具有起偏振作用而体散射具有消偏振作用;与自然背景相比,伪装目标的偏振特征非常显著,利用偏振遥感可以有效地识别出常规侦察手段所不能发现的伪装目标。通过偏振遥感的侦察原理和特点分析。 展开更多
关键词 遥感 偏振度 Stokes矢量 偏振成像 伪装
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分焦平面偏振成像关键技术 被引量:15
17
作者 罗海波 刘燕德 +1 位作者 兰乐佳 叶双辉 《华东交通大学学报》 2017年第1期8-13,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 成像 偏振成像 分焦平面法 插值 非均匀性校正
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基于特定偏振态成像的水下图像去散射方法 被引量:15
18
作者 褚金奎 张培奇 +1 位作者 成昊远 张然 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1207-1215,共9页
为了实现对浑浊水下模糊图像的去散射处理,建立了水下偏振成像的物理模型,研究了水下散射对偏振光传输的影响,提出了一种基于特定偏振态的水下图像去散射方法。首先,使用偏振相机进行了浑浊水下的成像对比实验。然后,通过优化算法选定... 为了实现对浑浊水下模糊图像的去散射处理,建立了水下偏振成像的物理模型,研究了水下散射对偏振光传输的影响,提出了一种基于特定偏振态的水下图像去散射方法。首先,使用偏振相机进行了浑浊水下的成像对比实验。然后,通过优化算法选定了特定的偏振度和偏振角的最优成像区间,从而获得了去散射后的目标图像。最后,对不同情况下目标图像进行主观视觉和客观指标的评价和分析。实验结果表明:目标图像的主观视觉质量显著提升,客观评价指标的EME值提升幅度达455%,方差提升了124%和38%,平均梯度则提升19%和6%。本文的方法能简单有效抑地制浑浊水体的散射,增加图像对比度,改善图像质量。 展开更多
关键词 偏振成像 水下光学 散射 图像质量评价
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水下目标偏振差分成像模型修正与实现 被引量:14
19
作者 汪杰君 梁磊 +2 位作者 李树 叶松 王方原 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期152-158,共7页
针对传统水下偏振差分成像模型在图像处理过程中出现失真的问题,提出改进的水下偏振差分成像模型。该方法通过增加目标透射光辐射强度的反演过程,同时引入修正参数,对目标透射光辐射强度进行校正,有效避免了传统水下偏振差分成像模型中... 针对传统水下偏振差分成像模型在图像处理过程中出现失真的问题,提出改进的水下偏振差分成像模型。该方法通过增加目标透射光辐射强度的反演过程,同时引入修正参数,对目标透射光辐射强度进行校正,有效避免了传统水下偏振差分成像模型中由全局参量直接反演场景图像造成的图像失真和局部灰度值为负数的情况。利用FD-1665偏振成像仪,开展基于线偏振光主动照明的水下目标成像探测实验,获取偏振图像数据,并利用客观图像质量评估参数对处理结果进行对比分析。结果表明,改进后的模型相较于传统偏振差分模型,图像对比度提高了40%以上,故改进后的偏振差分成像模型能更有效地识别水下目标。 展开更多
关键词 成像系统 偏振成像 目标探测 散射 图像处理 水下成像
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主动偏振成像的系统结构概述 被引量:14
20
作者 王霞 张明阳 +2 位作者 陈振跃 拜晓锋 金伟其 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期2244-2251,共8页
偏振成像技术是近年来国内外研究的热点,在军事和民用方面都有巨大的应用价值。与被动偏振成像方式相比,主动偏振成像技术弥补了被动成像单纯依靠目标自身辐射或反射成像的不足,大大提高了成像距离和信噪比。引入主动光源,可以根据目标... 偏振成像技术是近年来国内外研究的热点,在军事和民用方面都有巨大的应用价值。与被动偏振成像方式相比,主动偏振成像技术弥补了被动成像单纯依靠目标自身辐射或反射成像的不足,大大提高了成像距离和信噪比。引入主动光源,可以根据目标的出射辐射计算其Mueller矩阵,分析目标反射或散射光的强度、相干、消偏振等特性,进而得到目标的自身特性。介绍了近年来主动成像技术的发展;分析了系统结构组成及工作原理;最后给出了几种典型的主动偏振成像系统,并分析了这些系统的优缺点,指出了偏振成像系统的未来发展趋势。 展开更多
关键词 偏振成像 主动成像 系统结构
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