基于嵌入式的偏振成像和处理技术研究
发布时间：2022-02-11 16:21
偏振光学成像技术是基于目标反射光偏振信息探测的新型成像技术。与传统的强度成像技术相比,偏振光学成像技术可以反映出不同目标物间含水量、粗糙度、纹理特征、物质理化等方面的差异,有利于凸显通过传统成像技术难以识别的目标。本文从偏振信息获取、偏振信息融合处理、嵌入式平台实现三个方面对偏振成像和处理技术展开了研究。在偏振信息获取方面,本文进行了基于分焦平面偏振成像方式的插值和参量解算研究。从分焦平面偏振成像方式的原理入手,详细分析了这种成像方式中瞬时视场误差产生的原因。研究了插值算法对瞬时视场误差的补偿作用,提出了一种基于边缘的偏振信息插值方式,进而重建斯托克斯矢量,并计算出偏振特征图像。实验结果表明,与其它插值方法相比,本文方法所得到的偏振特征图像最接近理想参考图像,在主观视觉感受和客观评价方面都有较大的提升。在偏振信息融合处理方面,本文对偏振特征图像的融合方法进行了研究,提出了两种适用于偏振特征图像融合的方法。第一种方法通过NSCT变换获得图像的多尺度和多方向子带系数,然后分别采用参数自适应的简化型脉冲耦合神经网络模型和区域能量自适应加权分别融合两幅图像的高频方向子带系数和低频子带系数。第二...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?刈椋?椿竦糜糜谑迪植逯邓惴ǖ娜笔??裥畔⒌脑?枷瘛Ｗ詈蠼?逯岛蟮?偏振图像和高分辨率偏振原图分别进行偏振参量计算，通过对比求出的偏振特征图像来分析不同插值算法在偏振成像中应用效果的优劣。对于目标物本文选择了带有刻度标记的金属材质，一方面是因为金属材质的偏振成像效果较好，另一方面带有刻度便于对插值算法的效果进行观测。以下为本文的实验结果及分析。算法实验环境及模型参数设置如下：Intel（R）Core（TM）i7-6700CPU（4.00GHz），Win764位操作系统，软件为VisualStudio2015。（a）（b）（c）（d）图3.17真实线偏振度图像和插值算法校正后解算得到的线偏振度图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值（a）（b）（c）（d）图3.18图3.17的局部细节放大图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值图3.17为第一组实验结果。图中（a）为高分辨率偏振原图直接进行偏振参量解算得到的真实线偏振度图像。（b）~（d）皆为高分辨率偏振原图模拟分焦平面成像方式进行采样，获得四张低分辨率偏振图像，经过插值算法校正后，进行偏振参量解算得到的线偏振度图像。其中（b）采用的是双线性插值法、（c）采用的是双三次插值法、（d）采用的是本文提出的边缘插值法。图3.18为图3.17中对应图像的局部细节放大。从图中我们可以看出，基于边缘插值校正的偏振成像算法所得到的图像更清晰明显，细节处更接近于真实线偏振度图像，效果优于其他两种方法。双线性插值和双三次插值所得到的图像细节效果略微模糊，损失了部分偏振信息。在双线性插值和双三次插值的对比之中，双三次插值的效果更好一些，略优于双线性插值成像算法所得到
?刈椋?椿竦糜糜谑迪植逯邓惴ǖ娜笔??裥畔⒌脑?枷瘛Ｗ詈蠼?逯岛蟮?偏振图像和高分辨率偏振原图分别进行偏振参量计算，通过对比求出的偏振特征图像来分析不同插值算法在偏振成像中应用效果的优劣。对于目标物本文选择了带有刻度标记的金属材质，一方面是因为金属材质的偏振成像效果较好，另一方面带有刻度便于对插值算法的效果进行观测。以下为本文的实验结果及分析。算法实验环境及模型参数设置如下：Intel（R）Core（TM）i7-6700CPU（4.00GHz），Win764位操作系统，软件为VisualStudio2015。（a）（b）（c）（d）图3.17真实线偏振度图像和插值算法校正后解算得到的线偏振度图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值（a）（b）（c）（d）图3.18图3.17的局部细节放大图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值图3.17为第一组实验结果。图中（a）为高分辨率偏振原图直接进行偏振参量解算得到的真实线偏振度图像。（b）~（d）皆为高分辨率偏振原图模拟分焦平面成像方式进行采样，获得四张低分辨率偏振图像，经过插值算法校正后，进行偏振参量解算得到的线偏振度图像。其中（b）采用的是双线性插值法、（c）采用的是双三次插值法、（d）采用的是本文提出的边缘插值法。图3.18为图3.17中对应图像的局部细节放大。从图中我们可以看出，基于边缘插值校正的偏振成像算法所得到的图像更清晰明显，细节处更接近于真实线偏振度图像，效果优于其他两种方法。双线性插值和双三次插值所得到的图像细节效果略微模糊，损失了部分偏振信息。在双线性插值和双三次插值的对比之中，双三次插值的效果更好一些，略优于双线性插值成像算法所得到
本文编号：3620588
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
0135振信息原
?刈椋?椿竦糜糜谑迪植逯邓惴ǖ娜笔??裥畔⒌脑?枷瘛Ｗ詈蠼?逯岛蟮?偏振图像和高分辨率偏振原图分别进行偏振参量计算，通过对比求出的偏振特征图像来分析不同插值算法在偏振成像中应用效果的优劣。对于目标物本文选择了带有刻度标记的金属材质，一方面是因为金属材质的偏振成像效果较好，另一方面带有刻度便于对插值算法的效果进行观测。以下为本文的实验结果及分析。算法实验环境及模型参数设置如下：Intel（R）Core（TM）i7-6700CPU（4.00GHz），Win764位操作系统，软件为VisualStudio2015。（a）（b）（c）（d）图3.17真实线偏振度图像和插值算法校正后解算得到的线偏振度图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值（a）（b）（c）（d）图3.18图3.17的局部细节放大图像（a）原图；（b）双线性插值；（c）双三次插值；（d）边缘插值图3.17为第一组实验结果。图中（a）为高分辨率偏振原图直接进行偏振参量解算得到的真实线偏振度图像。（b）~（d）皆为高分辨率偏振原图模拟分焦平面成像方式进行采样，获得四张低分辨率偏振图像，经过插值算法校正后，进行偏振参量解算得到的线偏振度图像。其中（b）采用的是双线性插值法、（c）采用的是双三次插值法、（d）采用的是本文提出的边缘插值法。图3.18为图3.17中对应图像的局部细节放大。从图中我们可以看出，基于边缘插值校正的偏振成像算法所得到的图像更清晰明显，细节处更接近于真实线偏振度图像，效果优于其他两种方法。双线性插值和双三次插值所得到的图像细节效果略微模糊，损失了部分偏振信息。在双线性插值和双三次插值的对比之中，双三次插值的效果更好一些，略优于双线性插值成像算法所得到
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