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《紅外偏振成像實驗研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級:碩士學(xué)位論文紅外偏振成像實驗研究作者姓名：曾恒亮指導(dǎo)教師：張孟偉研究員中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所學(xué)位類別：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程研究所：中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所2016年3月ExperimentofinfraredpolarizationimagingByZengHengliangADissertation/ThesisSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofopticalengine
2、eringInstituteofopticsandelectronicsChineseAcademyofSciencesMarch,2016致謝研究生生涯即將結(jié)束，回顧過往，有剛開始的躊躇滿志，有開題時的迷茫彷徨，有得到實驗結(jié)果的開心喜悅，有遇到問題的焦急困惑，也有這最后的成長和堅定。這一路走來，感謝陪伴的老師和朋友們。首先要感謝研究生導(dǎo)師張孟偉老師，在研究生課程學(xué)習(xí)計劃的制作、課題開題以及研究路線的討論、實驗過程具體工作的指導(dǎo)以及畢業(yè)論文的撰寫中張老師都給予詳細(xì)的指導(dǎo)。張老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)以及開闊的思路都給我留下深刻的印象，在此僅向張
3、老師表示最真摯的感謝!另外，也要感謝杜俊峰老師和何培龍老師以及實驗室其他老師在課題開展過程中給予的幫助，關(guān)于課題研究的討論、實驗現(xiàn)象的解讀以及詳細(xì)工作的指導(dǎo)都使我獲益良多。同時要感謝江川、劉征、陳玉林、謝宗良、呂志軍以及譚玉鳳同學(xué)在科研過程中給予的幫助與啟發(fā)，也感謝研究室的兄弟姐妹在科研和生活上支持。最后，要感謝一直在身邊的朋友們和我最親的親人們，感謝你們一路的關(guān)懷與支持！曾恒亮2016年3月摘要傳統(tǒng)成像探測技術(shù)專注于目標(biāo)的強度信息和光譜信息，在現(xiàn)在目標(biāo)背景越來越復(fù)雜情況下，尤其是還有經(jīng)過偽裝和隱蔽的目標(biāo)，因此需要開展對其他先進(jìn)成像探測技術(shù)的研究，以便在復(fù)雜背
4、景下檢測和識別目標(biāo)。紅外偏振成像是在紅外成像與偏振檢測的基礎(chǔ)上，通過檢測目標(biāo)不同于光強、相位、振幅等光波物理特征的偏振信息，可以提供不同于強度圖和光譜圖的信息，能夠利用目標(biāo)與背景的偏振特征差異，增強目標(biāo)背景對比度，提高目標(biāo)探測與識別能力。本文從偏振光理論出發(fā)，根據(jù)菲涅爾公式、基爾霍夫理論以及普朗克黑體輻射定律，研究了目標(biāo)紅外偏振特性產(chǎn)生機(jī)理，對目標(biāo)反射輻射偏振特性與自發(fā)輻射偏振特性進(jìn)行了仿真分析；介紹了斯托克斯矢量偏振表示方法，研究了偏振成像技術(shù)的基本原理和目前主要偏振成像方法，為后續(xù)搭建紅外偏振成像平臺提供基礎(chǔ)。其次，根據(jù)目標(biāo)偏振特性模型，系統(tǒng)分析了觀測角、
5、表面粗糙度、折射率、波長等因素對紅外偏振成像的影響，對相關(guān)因素進(jìn)行了仿真分析和實驗驗證；搭建了長波紅外偏振成像實驗平臺，并利用該平臺和可見光偏振成像系統(tǒng)對室內(nèi)外不同場景進(jìn)行了偏振成像實驗，結(jié)果表明偏振度能夠提高場景對比度，對背景抑制明顯；針對紅外偏振成像系統(tǒng)不同偏振方向圖像之間不匹配，利用基于sift的圖像配準(zhǔn)方法進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，配準(zhǔn)之后的偏振特征參數(shù)成像圖像在清晰度以及信息熵上均有所提高；考慮到偏振度圖雖然提高目標(biāo)場景對比度而場景亮度較低清晰度不高的特點，研究了基于非下采樣剪切波變換的偏振圖像融合方法，利用該方法對偏振特征圖像和強度圖進(jìn)行融合，結(jié)果表明融合圖在
6、保證目標(biāo)背景對比度的情況下，信息熵以及平均梯度均有所提高。關(guān)鍵詞：長波紅外，偏振成像，斯托克斯矢量，目標(biāo)偏振特性，圖像融合IABSTRACTTraditionalimagingdetectiontechnologyfocusonintensityandspectralinformationofthetarget.，Butnowthenaturebackgroundismorecomplexandthetargetsarecamouflagedandhidden,sounderthiscircumstances,weneedtostudynewimagingme
7、thodtodetectthetargetundercomplexbackground.Infraredpolarizationimagingbasedoninfraredimagingandpolarizationimagingiscapabletoobtaintargetpolarizationcharacteristicswhichisdifferentfromintensityandphase,therebyaddthetargetinformationdimension.Infraredpolarizationimagingisnotonlyable
8、toobtaininfraredima
