基于傅里叶光谱偏振成像技术目标识别系统研究
发布时间：2021-11-15 02:15
在现代战争中，无论是坦克、装甲车还是车辆、火炮等目标，能否有效地隐藏不被敌方快速探测是伏击、战略部署的重要前提。所以几乎所有的战斗目标都存在各种形式的伪装，从而尽量增大其在野外环境中的生存能力。与之相应的是，各国也都在研究各式各样用于快速、高效的目标识别系统。在野外环境中，目标常常通过涂覆迷彩色或遮挡物进行伪装，从而实现目标的隐藏，为了实现在各种环境下，对伪装目标实现有效的识别。本文研究了基于静态傅里叶光谱成像技术和偏振成像技术的目标识别系统，提出了将光谱目标识别图像和偏振目标图像进行融合的目标识别优化算法。研究了基于静态傅里叶光谱成像技术的目标识别系统，通过对目标光谱特性进行分析，提出了光谱目标识别系统的总体设计方案。在此基础上搭建了光谱成像系统，设计了静态傅里叶变换干涉具，设计了光学接收天线，从而通过光谱目标识别系统获取了目标的光谱分布数据。研究了基于偏振数据的目标识别成像系统，分析了目标偏振特性存在的理论依据，推导了目标相对于背景具有高保偏特性的函数关系。设计了基于偏振成像目标识别的探测方案，搭建了基于多偏振片的偏振图像目标识别系统。选择了合适的起偏检偏光学结构，选择了用于收集偏...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光栅型光谱偏振成像仪的原理示意图
图 1-9 狭缝色散型光谱成像仪原理示意图Fig.1-9 Schematic of Polarization grating spectral imager狭缝色散型光谱成像仪是由一个线偏振分析器和两个多级的相位延迟器组成统设计能在一次曝光中获取有偏振信息的光谱数据，然后再从光谱调制数据谱偏振的所有信息，并且经过垂直狭缝方向的扫描获取另一维的空间信息。行器研究公司已经研究出了定量化级、可机载的狭缝色散型光谱成像设备。3 傅里叶光谱偏振成像仪傅里叶光谱偏振成像仪就是将傅里叶光谱仪与偏振成像系统相结合，例如目有采用相位延迟器实现的傅里叶变换光谱偏振成像仪（ variable - retardanrier - transform SPECTRO Polarimeter VRFTSP ）[56-58]，原理图如图 1-10 叶变换光谱偏振成像仪是经过在基于改进的萨尼亚克干涉仪的空间准直光路两个可以变化的相位延迟器来形成的。获取同一个目标的不相同的偏振态光谱图像要求对可以变化的相位延迟器设
图 1-11 日本国家宇航实验室研制的 LCTF 光谱偏振成像仪g.1-11 LCTF spectral polarization imager made by National Aerospace Laboratory of Ja此类型SPI光学系统中主要包含两个中继镜、LCTF、物镜。物镜是先把像，当第一个中继镜把成像光线准直并且经过 后，经过 的光个中继镜并在相机的焦面探测器上成像， 是由步进电机带动绕光制穿入探测器的光线的线偏振态。相机、步进电机、 都是由计算机完成所需要的光谱偏振图像的采集。此 能够获得调谐波长范围内任何任何线偏振的方向，然而可以得到斯托克斯矢量s0、s1、s2三个分量。取光谱偏振数据立方体需要偏振维的和光谱的扫描过程，偏振扫描还得需部件，所以不能对光谱偏振态的目标变化进行测量，其稳定性也受到了验室运用的 进行了水体污染观测、农业环境观测、地球环境观测等大利DUGGIN等人研制了基于 LCTF 的光谱偏振成像仪[68,69]。此光谱偏振CTF 放到相机镜头前面，并安装旋转薄膜偏振片于LCTF的前面，并根据偏振片来获取不相同的偏振方向。此光谱偏振成像仪的最大特性就是所
【参考文献】：
期刊论文
[1]成像光谱偏振仪研究进展[J]. 王新全,相里斌,黄旻,胡亮,周锦松,景娟娟. 光谱学与光谱分析. 2011(07)
[2]激光偏振特性用于水下目标探测[J]. 姚天甫,朱靖,樊烨,陈廷斌,王武,王泽锋. 激光与光电子学进展. 2010(06)
[3]多角度偏振辐射计的光机设计[J]. 杨伟锋,宋茂新,洪津. 大气与环境光学学报. 2010(03)
[4]前视红外成像系统的新进展[J]. 范永杰,金伟其,刘崇亮. 红外与激光工程. 2010(02)
[5]“环境与灾害监测预报小卫星”高光谱成像仪[J]. 相里斌,王忠厚,刘学斌,袁艳,计忠瑛,吕群波. 遥感技术与应用. 2009(03)
[6]无人机载偏振CCD相机光机系统设计[J]. 杨伟锋,洪津,乔延利,汪元钧,王乐意,龚平,王锋. 光学技术. 2008(03)
[7]偏振探测的机理及应用[J]. 刘必鎏,时家明,赵大鹏,许波. 红外. 2008(05)
[8]水体镜面反射的多角度偏振特性研究及应用[J]. 罗杨洁,赵云升,吴太夏,赵丽丽. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(03)
[9]POLDER多角度、多通道偏振探测器对地遥感观测研究进展[J]. 陈洪滨,范学花,韩志刚. 遥感技术与应用. 2006(02)
[10]目标跟踪方法综述[J]. 邵文坤,黄爱民,韦庆. 影像技术. 2006(01)
硕士论文
[1]图象目标识别技术的研究与应用[D]. 舒海燕.西北工业大学 2002
本文编号：3495824
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光栅型光谱偏振成像仪的原理示意图
图 1-9 狭缝色散型光谱成像仪原理示意图Fig.1-9 Schematic of Polarization grating spectral imager狭缝色散型光谱成像仪是由一个线偏振分析器和两个多级的相位延迟器组成统设计能在一次曝光中获取有偏振信息的光谱数据，然后再从光谱调制数据谱偏振的所有信息，并且经过垂直狭缝方向的扫描获取另一维的空间信息。行器研究公司已经研究出了定量化级、可机载的狭缝色散型光谱成像设备。3 傅里叶光谱偏振成像仪傅里叶光谱偏振成像仪就是将傅里叶光谱仪与偏振成像系统相结合，例如目有采用相位延迟器实现的傅里叶变换光谱偏振成像仪（ variable - retardanrier - transform SPECTRO Polarimeter VRFTSP ）[56-58]，原理图如图 1-10 叶变换光谱偏振成像仪是经过在基于改进的萨尼亚克干涉仪的空间准直光路两个可以变化的相位延迟器来形成的。获取同一个目标的不相同的偏振态光谱图像要求对可以变化的相位延迟器设
图 1-11 日本国家宇航实验室研制的 LCTF 光谱偏振成像仪g.1-11 LCTF spectral polarization imager made by National Aerospace Laboratory of Ja此类型SPI光学系统中主要包含两个中继镜、LCTF、物镜。物镜是先把像，当第一个中继镜把成像光线准直并且经过 后，经过 的光个中继镜并在相机的焦面探测器上成像， 是由步进电机带动绕光制穿入探测器的光线的线偏振态。相机、步进电机、 都是由计算机完成所需要的光谱偏振图像的采集。此 能够获得调谐波长范围内任何任何线偏振的方向，然而可以得到斯托克斯矢量s0、s1、s2三个分量。取光谱偏振数据立方体需要偏振维的和光谱的扫描过程，偏振扫描还得需部件，所以不能对光谱偏振态的目标变化进行测量，其稳定性也受到了验室运用的 进行了水体污染观测、农业环境观测、地球环境观测等大利DUGGIN等人研制了基于 LCTF 的光谱偏振成像仪[68,69]。此光谱偏振CTF 放到相机镜头前面，并安装旋转薄膜偏振片于LCTF的前面，并根据偏振片来获取不相同的偏振方向。此光谱偏振成像仪的最大特性就是所
【参考文献】：
期刊论文
[1]成像光谱偏振仪研究进展[J]. 王新全,相里斌,黄旻,胡亮,周锦松,景娟娟. 光谱学与光谱分析. 2011(07)
[2]激光偏振特性用于水下目标探测[J]. 姚天甫,朱靖,樊烨,陈廷斌,王武,王泽锋. 激光与光电子学进展. 2010(06)
[3]多角度偏振辐射计的光机设计[J]. 杨伟锋,宋茂新,洪津. 大气与环境光学学报. 2010(03)
[4]前视红外成像系统的新进展[J]. 范永杰,金伟其,刘崇亮. 红外与激光工程. 2010(02)
[5]“环境与灾害监测预报小卫星”高光谱成像仪[J]. 相里斌,王忠厚,刘学斌,袁艳,计忠瑛,吕群波. 遥感技术与应用. 2009(03)
[6]无人机载偏振CCD相机光机系统设计[J]. 杨伟锋,洪津,乔延利,汪元钧,王乐意,龚平,王锋. 光学技术. 2008(03)
[7]偏振探测的机理及应用[J]. 刘必鎏,时家明,赵大鹏,许波. 红外. 2008(05)
[8]水体镜面反射的多角度偏振特性研究及应用[J]. 罗杨洁,赵云升,吴太夏,赵丽丽. 中国科学（D辑:地球科学）. 2007(03)
[9]POLDER多角度、多通道偏振探测器对地遥感观测研究进展[J]. 陈洪滨,范学花,韩志刚. 遥感技术与应用. 2006(02)
[10]目标跟踪方法综述[J]. 邵文坤,黄爱民,韦庆. 影像技术. 2006(01)
硕士论文
[1]图象目标识别技术的研究与应用[D]. 舒海燕.西北工业大学 2002
本文编号：3495824
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