短波红外偏振探测系统的设计与实现

发布时间：2020-06-14 04:30

【摘要】：短波红外偏振探测技术结合了短波红外成像和偏振探测的优点,在穿透烟雾、目标探测等方面具有较大优势,在军事领域具有重要的应用价值。本文利用液晶相位调制技术代替传统旋转式偏振片,设计了一种短波红外偏振探测系统,并针对LCVR(液晶可变延迟器)的标定问题,提出了一种基于Stokes矢量测量的LCVR标定方法,开展了短波红外偏振探测实验,结果表明,短波红外偏振成像技术较强度探测技术,提高了目标识别能力。本文主要工作如下:(1)分析了短波红外辐射下的偏振传输特性,设计了短波红外偏振探测系统,系统通过电控LCVR调制入射光的偏振方向,实现了入射光偏振态的快速连续调控,针对影响系统测量精度的主要误差因素,开展了不同电压控制下系统穆勒矩阵标定的实验。(2)针对系统中LCVR的标定问题,提出了一种基于Stokes矢量测量的LCVR标定方法,建立了系统Stokes矢量与LCVR相位延迟量之间的函数关系,通过测量待测系统出射光的Stokes矢量,实现LCVR相位延迟量的求解,避免了光强标定法中光强过小时带来的计算误差,无需使用检偏器,减少了标定器件和误差源,在此基础上,研究了波长、温度等因素对LCVR相位延迟量的影响。(3)利用设计的短波红外偏振探测系统,开展了不同场景下的外场实测实验,对短波红外辐射下线偏振和全偏振的强度探测与偏振探测,进行了定性定量对比分析,实验结果表明,短波红外成像结合偏振探测技术可凸显短波红外下目标的轮廓纹理信息,提高了目标的识别能力。 【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP391.41;TN215

【图文】：

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分析一总结与展望”的完整路线。逡逑针对本文各个章节之间的逻辑关系进行了汇总整理，论文的逻辑关系结构如逡逑图１．１所示。逡逑提出问题逦＾逦解决方法逡逑第一童绪论逡逑第二章红外偏振传输特性分析逦第三章＾波红外偏振探测系统的逡逑？背景及意义邋逦＾邋？红外辐射的传输特性逦理论逦设计及标定逡逑？研究现状逦？偏振光的传输特性分析逦基础逦？系统的设计方案及信号处理方法逡逑？主要内容与章节逦？红外偏振成像理论及成像系统分类逦？系统穆勒矩阵的标定方法及结果逡逑安扫匕逦一￣Ｉ￣逦逦逦逡逑—Ｉ逦邋ｉ理论支持逡逑实验验证邋，，逡逑忌结逦第四章基于Ｓｔｏｋｅｓ矢量测置ＬＣＶＲ的标逦－」逡逑姑东逦＿逦．逦第五章实验结果与分析逡逑提供参照？搭建短波红外探测系统逡逑＾章总结与＾逦邋？逦疋方法的正确性，分析：逦＂？短波红外偏振探测实验逡逑？结合ＬＣＶＲ的影响因素利佭方法对逦？短波红外全偏振探测实验逡逑得出结论

短波红外

也有所不同。近红外波段即短波红外与可见波段相类似，福射能量主要来自于太逡逑阳能，而在中波红外和长波红外波段，辐射能量主要来自于物体自身产生的辐射。逡逑当短波红外辐射入射到物体的表面，，会发生反射透射等现象［２１＿２３］，如图２．１所示。逡逑入射光逦Ｉ逦反射光逡逑＾邋Ｉ逦Ｖ逡逑Ｉ邋Ｖ邋＾逡逑丨邋￡＇，＼逡逑丨邋＼逡逑｜逦、邋透射光逡逑图２．１短波红外辐射的反射透射逡逑Ｆｉｇ邋２．１邋Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ邋ａｎｄ邋ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ邋ｏｆ邋ｓｈｏｒｔｗａｒｅ邋ｉｎｆｒａｒｅｄ邋ｒａｄｉａｔｉｏｎ逡逑６逡逑

【参考文献】