多譜段偏振成像探測技術研究

目錄
“偏振成像探測技術學術叢書”序
前言
第1章緒論1
1.1研究目的和意義1
1.2多譜段偏振技術優(yōu)勢2
1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.3.1國外研究現(xiàn)狀4
1.3.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀10
1.3.3研究現(xiàn)狀對比分析15
1.4本書的主要內(nèi)容17
參考文獻19
第2章偏振探測理論基礎22
2.1偏振的基本理論22
2.2偏振的表征方法24
2.2.1瓊斯矢量表示方法24
2.2.2斯托克斯矢量表示方法25
2.2.3龐加萊球表示方法27
2.3偏振的探測方法28
2.3.1非實時型偏振成像28
2.3.2實時型偏振成像系統(tǒng)29
2.4分焦平面偏振成像探測原理31
2.4.1分焦平面偏振成像技術31
2.4.2偏振插值算法35
2.4.3偏振參量解算41
2.4.4實驗及結果分析42
2.5本章小結45
參考文獻45
第3章目標偏振雙向反射特性47
3.1雙向反射特性47
3.1.1雙向反射分布函數(shù)47
3.1.2微面元雙向反射分布函數(shù)模型48
3.1.3遮蔽函數(shù)49
3.2目標偏振特性建模51
3.2.1模型比較52
3.2.2模型機制的比較53
3.2.3模型種類的比較56
3.3目標偏振雙向反射特性測試59
3.3.1室內(nèi)測試59
3.3.2外場測試62
3.4本章小結65
參考文獻65
第4章紅外偏振探測基礎理論67
4.1紅外偏振產(chǎn)生機理67
4.1.1反射輻射偏振67
4.1.2自發(fā)輻射偏振69
4.2粗糙表面紅外偏振特性建模69
4.3目標紅外偏振成像72
4.3.1紅外偏振成像探測機理72
4.3.2紅外偏振探測實驗裝置74
4.4目標紅外偏振特性測試實驗77
4.4.1長波紅外偏振成像實驗77
4.4.2短波紅外偏振成像實驗83
4.5本章小結86
參考文獻86
第5章復雜環(huán)境下偏振光傳輸特性88
5.1偏振光傳輸特性基本原理88
5.1.1瑞利散射88
5.1.2米氏散射89
5.1.3多次散射90
5.2海霧環(huán)境下偏振光傳輸特性建模與仿真90
5.2.1基于倍加累加方法的天空偏振建模91
5.2.2大氣-海霧復雜環(huán)境的多層粒子分布特性92
5.2.3大氣-海霧偏振仿真結果與分析95
5.3霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測試98
5.3.1霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測試方法98
5.3.2霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測試結果分析99
5.4油霧環(huán)境下偏振傳輸特性103
5.4.1基于蒙特卡羅的繆勒矩陣建模103
5.4.2油霧偏振特性測試方法與結果分析106
5.5水霧環(huán)境下偏振傳輸特性111
5.5.1水霧環(huán)境下偏振傳輸仿真方法111
5.5.2水霧偏振傳輸特性仿真結果與實測數(shù)據(jù)分析116
5.6本章小結121
參考文獻121
第6章偏振圖像的去霧算法123
6.1數(shù)字圖像處理123
6.2圖像復原的去霧算法124
6.2.1基于暗原色先驗原理的圖像去霧算法125
6.2.2基于大氣調制函數(shù)的去霧算法128
6.3圖像增強的去霧算法129
6.3.1基于Retinex增強的圖像去霧算法130
6.3.2基于同態(tài)濾波的圖像去霧算法132
6.3.3基于直方圖均衡化的圖像去霧算法133
6.4基于大氣散射模型的偏振圖像去霧算法設計136
6.4.1改進霧天圖像退化模型136
6.4.2計算無窮遠處大氣光值138
6.4.3優(yōu)化霧天圖像透射率138
6.5實驗結果與分析142
6.5.1實驗設計142
6.5.2復原圖像的評價標準143
6.5.3實驗結果與分析144
6.6本章小結150
參考文獻150
第7章偏振圖像的融合方法152
7.1基于NSCT和SPCNN的偏振圖像融合方法152
7.1.1基于NSCT變換的圖像分解152
7.1.2基于SPCNN的圖像融合規(guī)則155
7.2基于引導濾波的偏振圖像融合方法158
7.2.1基于引導濾波的圖像分解159
7.2.2圖像融合規(guī)則160
7.3基于小波提升的圖像融合方法161
7.3.1紅外圖像配準方法161
7.3.2基于小波提升的圖像融合規(guī)則163
7.4圖像評價方法170
7.4.1主觀評價方法170
7.4.2客觀評價方法170
7.5實驗及結果分析174
7.6本章小結177
參考文獻177
第8章透霧霾多譜段偏振成像探測裝置179
8.1總體架構179
8.1.1設計思路179
8.1.2具體方案179
8.2偏振光學系統(tǒng)設計182
8.2.1可見光偏振成像光學系統(tǒng)182
8.2.2短波紅外成像光學系統(tǒng)189
8.2.3長波紅外偏振成像光學系統(tǒng)196
8.3偏振光學系統(tǒng)定標202
8.3.1偏振定標原理202
8.3.2偏振標定方案206
8.4霧霾環(huán)境下多譜段偏振成像探測實驗207
8.4.1實驗方案207
8.4.2測試結果207
8.4.3結果分析214
8.5海霧環(huán)境下多譜段偏振成像探測實驗214
8.5.1實驗方案214
8.5.2測試結果214
8.5.3結果分析224
8.6本章小結225
參考文獻225
第9章高分辨多譜段偏振成像探測裝置227
9.1總體方案227
9.1.1組成功能227
9.1.2工作流程228
9.1.3器件選取228
9.1.4指標計算231
9.2偏振光學系統(tǒng)設計233
9.3儀器研制與裝調測試243
9.3.1儀器研制243
9.3.2室內(nèi)實驗244
9.3.3室外實驗247
9.4外場掛飛與實驗結果249
9.4.1外場掛飛實驗249
9.4.2實驗結果分析255
9.5本章小結258
參考文獻259