垂直大气分散体系下主动偏振成像及性能分析研究

发布时间：2021-01-21 01:53

　　随着科技的不断发展,如何在复杂环境中获取清晰图像和有效信息等成为了一个十分重要的话题。近年来,偏振理论和技术逐渐成熟,利用偏振光作为信息传输的载体在信息传输、水下探测、对地遥感、军事目标检测及生物医学等领域越来越发挥着重要的作用。偏振是与光的强度、波长和相位等一样,也是光的一种基本物理属性。相对于传统的成像方法,偏振成像不仅可以获得目标的辐照度信息,还可以获得目标的偏振信息,从而提高了从复杂场景中检测和重建目标图像的能力。然而偏振光在复杂环境中传输必然会发生散射和吸收,丢失了其原始信息导致成像效果变差。对此,前人主要利用了基于散射模型改进的算法进行散射光的去除来优化图像,并没有从光的传输本质上去恢复原始图像。本文基于分层散射理论和蒙特卡洛算法,构建大气散射模型,分析大气分散体系中偏振光的传输及转化特性。基于改进的偏振恢复算法,利用大气散射体系穆勒矩阵的唯一性来恢复对地目标原始图像。从仿真结果来看,相比较于传统成像方法可以得到更为清晰的图像,尤其是对于更大的光学厚度,其效果更为明显。再者,本文还探究了穆勒矩阵对于图像恢复的适用尺度,发现即使大气存在着一些流动性,在一定范围内也能很好的恢复... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文选题背景及研究意义
    1.2 偏振研究现状
        1.2.1 偏振与散射理论的确立
        1.2.2 偏振成像的国内外研究现状
    1.3 研究内容概要与章节安排
    1.4 本章小结
第二章 偏振与散射的基本理论
    2.1 光的偏振
        2.1.1 偏振光的描述
        2.1.2 偏振光的产生与检验
    2.2 光偏振表示法
        2.2.1 琼斯矢量
        2.2.2 斯托克斯矢量
        2.2.3 邦加球
    2.3 偏振光的散射特性
        2.3.1 基本散射模型
        2.3.2 瑞利散射
        2.3.3 Mie散射
    2.4 蒙特卡洛（MC）方法
    2.5 本章小结
第三章 光在大气分层分散系统中的传输特性
    3.1 大气分层分散体系模型构建
        3.1.1 分层散射算法
        3.1.2 大气模型参数
    3.2 偏振光在大气中的传输特性分析
        3.2.1 上行时线、圆偏振光散射特性
        3.2.2 下行时线、圆偏振光散射特性
    3.3 大气分散体系中偏振转化特性分析
    3.4 本章小结
第四章 基于大气分层散射模型的偏振成像
    4.1 基于分层散射算法的成像模型
        4.1.1 基本散射模型和目标构建
        4.1.2 穆勒矩阵求解和改进的偏振恢复方法
    4.2 仿真结果及分析
        4.2.1 强度成像
        4.2.2 偏振度成像与偏振差成像
        4.2.3 改进的偏振恢复成像
    4.3 本章小结
第五章 偏振成像质量的影响因素
    5.1 线、圆偏振光的成像恢复质量
    5.2 介质穆勒矩阵的恢复尺度
    5.3 探究波长对成像恢复的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：2990215