基于MCML的红外偏振散射介质传输特性研究

发布时间：2021-08-15 16:36

　　红外偏振探测相比于红外探测和可见光探测,具有辨别真伪,凸显目标,烟雾穿透能力强等优势。然而在实际探测时,环境中烟尘雾霾等散射传输介质,会造成目标的红外偏振特性在传输过程中发生改变,从而影响探测效果。并且偏振光波在散射介质中传播时,其偏振特性的变化具有一定的规律性,通过分析研究这种规律可以对偏振光进行调制和变换来满足特定的探测要求,进行逆向偏振图像去雾。因此本文对雾霾、烟尘环境下红外偏振的长距离传输特性进行研究,并对金属和非金属介质的红外自发辐射偏振特性进行初步分析与讨论,为红外偏振探测技术提供理论支持,所完成的主要工作包括:对光的偏振特性进行了系统的分析。首先从光波的角度出发,对偏振特性的产生原因进行了解释,然后介绍了目前描述偏振特性的常用方法,最后对红外电磁波的单粒子米氏散射进行了分析。以蒙特卡洛随机统计理论为理论基础,对算法的每一步做详细的阐述。并在该算法基础上,建立了雾霾烟尘环境中红外偏振光散射模型,分别仿真了两种散射粒子,在两种粒子直径和五种浓度条件下,远红外波段（8?m¹2?m）四种不同偏振态入射光经过多次米氏散射后的偏振状态。结果表明,不同粒子直径、不... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容和章节安排
第二章 光的偏振及散射传输理论
    2.1 光的本质及其偏振理论
    2.2 偏振光的描述
        2.2.1 邦加(Poincare)球法
        2.2.2 琼斯矢量(Jones Vector)法
        2.2.3 斯托克斯(Stokes)矢量法
    2.3 雾和气溶胶粒子的光波散射特性
        2.3.1 瑞利散射
        2.3.2 米氏散射
    2.4 偏振光波单粒子米氏散射的物理模型
    2.5 本章小结
第三章 基于蒙特卡洛理论的散射仿真及分析
    3.1 蒙特卡洛随机理论的基本原理
    3.2 基于MCML模拟偏振散射的结果与特性分析
        3.2.1 雾（water）对偏振光散射模拟结果与分析
        3.2.2 Sahara dust对偏振光散射模拟结果与分析
    3.3 本章小结
第四章 目标在散射介质中的红外偏振场景仿真
    4.1 目标红外自发辐射的偏振特性
        4.1.1 红外热辐射的基本理论
        4.1.2 物体红外辐射的偏振特性研究
        4.1.3 目标红外自发辐射的偏振特性模型
    4.2 粗糙表面红外自发辐射的偏振特性
        4.2.1 目标粗糙表面的微小面元模型
        4.2.2 目标粗糙表面红外自发辐射的偏振特性
    4.3 散射介质（雾、Sahara dust）环境下的模拟结果
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于局部能量与模糊逻辑的红外偏振图像融合[J]. 安富,杨风暴,蔺素珍,周萧.  红外技术. 2012(10)
[2]视细胞浓度分布对散射光偏振性的影响[J]. 叶海水,高志山,何军,李阳,秦震宇.  光学学报. 2012(03)
[3]信息化条件下常规导弹阵地光电伪装防护及发展趋势分析[J]. 董树军,张君齐.  舰船电子工程. 2011(04)
[4]基于偏振光谱BRDF图像的物质分类[J]. 陈超,赵永强,程咏梅,潘泉,罗丽.  光子学报. 2010(06)
[5]遥感遥测中偏振信息的研究进展[J]. 弓洁琼,詹海刚,刘大召.  光谱学与光谱分析. 2010(04)
[6]背景偏振光谱二向反射分布函数建模分析[J]. 陈超,赵永强,程咏梅,潘泉,杨铁恒.  光电子.激光. 2009(03)
[7]金属表面热红外偏振特性的模型研究[J]. 汪震.  光学学报. 2009(03)
[8]基于微多普勒特征的真假目标雷达识别研究[J]. 高红卫,谢良贵,文树梁,匡勇.  电波科学学报. 2008(04)
[9]电热膜红外假目标热特性分析[J]. 陈宏烨,曾朝阳,解文彬,卢俊宇,朱超.  激光与红外. 2007(04)

硕士论文
[1]偏振旋光角度场测量方法及其在磁光成像中的应用研究[D]. 蒋琦.南京航空航天大学 2011



本文编号：3344905