长波红外偏振成像及实验研究
发布时间：2021-08-15 08:21
在现代社会中,伴随着成像探测技术的进步,还有人们需求的不断提高,探测的波段范围已从可见光波段扩展到红外波段。红外成像设备可以检测到目标温度等辐射量,在暗夜观察或者需要目标的热成像时,红外成像设备显得尤为重要,这在可见光波段是无法实现的。但是,当目标被遮蔽物隐蔽或者待测目标与背景温差较小时,对以温度为探测对象的红外热成像而言,此时已不能满足需求。所以,人们将光波中含有的偏振特性,与红外热成像技术相结合,发展成具有更高识别能力的红外偏振成像技术。该项技术的发展,使得获取的信息不仅包括光强度,更有代表目标特征的偏振信息,二者的结合让探测维度得以扩展,即使在成像背景复杂,或者目标对比度小时,红外偏振成像设备仍可去识别被测对象。不同物体具有不同的偏振性质,即使同等被测目标在不同状态下,其偏振现象也会表现差异。目前大多数的被测对象都不是静态的,因此仅仅针对静态目标成像已不能满足需求,关于如何进行实时偏振探测的研究是非常必要的。长波红外波段属于地物（包括人造物）的发射波段,因此长波红外偏振成像具有重要的研究意义。本文主要从红外偏振特性出发,在红外长波范围内,针对分时和分焦面两种偏振探测方式,对长波红...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外现状研究
1.3 长波红外偏振成像的应用
1.4 论文主要研究内容
第2章 红外偏振成像的理论基础
2.1 偏振基础理论
2.2 目标的红外偏振特性
2.2.1 目标反射的偏振特性
2.2.2 目标辐射的偏振特性
2.3 偏振的描述方式
2.3.1 琼斯矢量
2.3.2 Stokes矢量
2.3.3 图示法
2.4 穆勒矩阵
2.5 Stokes矢量的测量
2.5.1 线偏振Stokes测量
2.5.2 全偏振Stokes测量
2.6 红外偏振的探测方式
2.7 本章小结
第3章 分时长波红外偏振成像实验研究
3.1 分时长波红外偏振成像特性实验
3.1.1 系统组成
3.1.2 静态目标偏振特性验证性实验
3.2 分时长波红外高帧频偏振成像系统
3.2.1 系统组成
3.2.2 高速旋转轮
3.2.3 偏振探测单元
3.2.4 图像采集与处理单元
3.2.5 动态目标探测实验
3.3 本章小结
第4章 分焦面长波红外偏振成像实验研究
4.1 分焦面偏振探测的原理
4.2 分焦面探测器的设计原理
4.3 视场误差修正算法研究
4.3.1 双线性插值算法
4.3.2 双三次插值算法
4.3.3 插值算法在焦平面偏振处理的表示法
4.4 实验平台搭建
4.4.1 系统组成
4.4.2 偏振信息的两种处理方式
4.5 红外偏振图像细节増强处理
4.6 分焦面偏振探测实验
4.6.1 常见空间目标的组成结构及偏振特性分析
4.6.2 偏振探测实验
4.6.3 红外偏振图像融合
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文主要完成工作
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]分时型长波红外高帧频偏振成像实验研究[J]. 张哲,刘欣悦,王建立,姚凯男,李天赐. 液晶与显示. 2019(05)
[2]分焦平面偏振成像关键技术[J]. 罗海波,刘燕德,兰乐佳,叶双辉. 华东交通大学学报. 2017(01)
[3]典型背景和目标的长波红外偏振成像实验研究[J]. 王霞,梁建安,龙华宝,姚锦华,夏润秋,贺思,金伟其. 红外与激光工程. 2016(07)
[4]大气湍流对空间目标偏振成像探测的影响[J]. 王国聪,王建立,张振铎,于树海,曾蔚. 光子学报. 2016(04)
[5]亚波长金属偏振光栅设计与分析[J]. 康宁,唐军,李大林,陈萌,杨江涛,郭浩,刘俊. 传感器与微系统. 2015(02)
[6]用于空间目标偏振探测的望远镜系统偏振分析[J]. 王国聪,王建立,张振铎,明名,张斌,曾蔚. 光学学报. 2014(12)
[7]红外偏振成像探测技术进展[J]. 王霞,夏润秋,金伟其,刘敬,梁建安. 红外与激光工程. 2014(10)
[8]红外偏振成像探测技术及应用研究[J]. 姜会林,付强,段锦,张立中,李英超,张肃. 红外技术. 2014(05)
[9]长波红外偏振探测性能分析与成像研究[J]. 刘宇轩,顾明剑. 科技和产业. 2013(05)
[10]基于斯托克斯矢量的偏振成像仪器及其进展[J]. 刘敬,夏润秋,金伟其,王霞,杜岚. 光学技术. 2013(01)
博士论文
[1]多源图像融合算法研究[D]. 延翔.西安电子科技大学 2018
[2]红外与红外偏振/可见光图像融合算法研究[D]. 朱攀.天津大学 2017
[3]偏振探测与成像系统研究及优化[D]. 代虎.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[4]空间目标红外偏振特性获取关键技术研究[D]. 牛继勇.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
硕士论文
[1]红外多波段图像融合算法研究[D]. 李朝阳.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]分孔径实时偏振红外成像仪光学系统设计研究[D]. 王琪.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016
[3]基于长波的红外偏振成像技术研究[D]. 王晓娟.天津大学 2016
[4]红外偏振成像实验研究[D]. 曾恒亮.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[5]长波红外偏振图像获取与融合[D]. 杨建乔.天津大学 2016
[6]红外辐射偏振建模与仿真研究[D]. 汤倩.合肥工业大学 2015
[7]面向目标探测识别的红外偏振特性分析与特征提取[D]. 邱跳文.国防科学技术大学 2014
[8]基于差异特征的红外偏振与光强图像融合方法研究[D]. 安富.中北大学 2014
[9]红外偏振成像的影响因素与融合算法研究[D]. 周彦卿.中国工程物理研究院 2014
[10]红外偏振成像技术与方法研究[D]. 虞文俊.南京理工大学 2014
本文编号：3344181
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的目的与意义
1.2 国内外现状研究
1.3 长波红外偏振成像的应用
1.4 论文主要研究内容
第2章 红外偏振成像的理论基础
2.1 偏振基础理论
2.2 目标的红外偏振特性
2.2.1 目标反射的偏振特性
2.2.2 目标辐射的偏振特性
2.3 偏振的描述方式
2.3.1 琼斯矢量
2.3.2 Stokes矢量
2.3.3 图示法
2.4 穆勒矩阵
2.5 Stokes矢量的测量
2.5.1 线偏振Stokes测量
2.5.2 全偏振Stokes测量
2.6 红外偏振的探测方式
2.7 本章小结
第3章 分时长波红外偏振成像实验研究
3.1 分时长波红外偏振成像特性实验
3.1.1 系统组成
3.1.2 静态目标偏振特性验证性实验
3.2 分时长波红外高帧频偏振成像系统
3.2.1 系统组成
3.2.2 高速旋转轮
3.2.3 偏振探测单元
3.2.4 图像采集与处理单元
3.2.5 动态目标探测实验
3.3 本章小结
第4章 分焦面长波红外偏振成像实验研究
4.1 分焦面偏振探测的原理
4.2 分焦面探测器的设计原理
4.3 视场误差修正算法研究
4.3.1 双线性插值算法
4.3.2 双三次插值算法
4.3.3 插值算法在焦平面偏振处理的表示法
4.4 实验平台搭建
4.4.1 系统组成
4.4.2 偏振信息的两种处理方式
4.5 红外偏振图像细节増强处理
4.6 分焦面偏振探测实验
4.6.1 常见空间目标的组成结构及偏振特性分析
4.6.2 偏振探测实验
4.6.3 红外偏振图像融合
4.7 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 本文主要完成工作
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]分时型长波红外高帧频偏振成像实验研究[J]. 张哲,刘欣悦,王建立,姚凯男,李天赐. 液晶与显示. 2019(05)
[2]分焦平面偏振成像关键技术[J]. 罗海波,刘燕德,兰乐佳,叶双辉. 华东交通大学学报. 2017(01)
[3]典型背景和目标的长波红外偏振成像实验研究[J]. 王霞,梁建安,龙华宝,姚锦华,夏润秋,贺思,金伟其. 红外与激光工程. 2016(07)
[4]大气湍流对空间目标偏振成像探测的影响[J]. 王国聪,王建立,张振铎,于树海,曾蔚. 光子学报. 2016(04)
[5]亚波长金属偏振光栅设计与分析[J]. 康宁,唐军,李大林,陈萌,杨江涛,郭浩,刘俊. 传感器与微系统. 2015(02)
[6]用于空间目标偏振探测的望远镜系统偏振分析[J]. 王国聪,王建立,张振铎,明名,张斌,曾蔚. 光学学报. 2014(12)
[7]红外偏振成像探测技术进展[J]. 王霞,夏润秋,金伟其,刘敬,梁建安. 红外与激光工程. 2014(10)
[8]红外偏振成像探测技术及应用研究[J]. 姜会林,付强,段锦,张立中,李英超,张肃. 红外技术. 2014(05)
[9]长波红外偏振探测性能分析与成像研究[J]. 刘宇轩,顾明剑. 科技和产业. 2013(05)
[10]基于斯托克斯矢量的偏振成像仪器及其进展[J]. 刘敬,夏润秋,金伟其,王霞,杜岚. 光学技术. 2013(01)
博士论文
[1]多源图像融合算法研究[D]. 延翔.西安电子科技大学 2018
[2]红外与红外偏振/可见光图像融合算法研究[D]. 朱攀.天津大学 2017
[3]偏振探测与成像系统研究及优化[D]. 代虎.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2015
[4]空间目标红外偏振特性获取关键技术研究[D]. 牛继勇.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
硕士论文
[1]红外多波段图像融合算法研究[D]. 李朝阳.中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所) 2018
[2]分孔径实时偏振红外成像仪光学系统设计研究[D]. 王琪.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2016
[3]基于长波的红外偏振成像技术研究[D]. 王晓娟.天津大学 2016
[4]红外偏振成像实验研究[D]. 曾恒亮.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[5]长波红外偏振图像获取与融合[D]. 杨建乔.天津大学 2016
[6]红外辐射偏振建模与仿真研究[D]. 汤倩.合肥工业大学 2015
[7]面向目标探测识别的红外偏振特性分析与特征提取[D]. 邱跳文.国防科学技术大学 2014
[8]基于差异特征的红外偏振与光强图像融合方法研究[D]. 安富.中北大学 2014
[9]红外偏振成像的影响因素与融合算法研究[D]. 周彦卿.中国工程物理研究院 2014
[10]红外偏振成像技术与方法研究[D]. 虞文俊.南京理工大学 2014
本文编号：3344181
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