多譜段偏振成像探測(cè)技術(shù)研究

目錄
“偏振成像探測(cè)技術(shù)學(xué)術(shù)叢書(shū)”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(shù)優(yōu)勢(shì)2
1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.3.1國(guó)外研究現(xiàn)狀4
1.3.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀10
1.3.3研究現(xiàn)狀對(duì)比分析15
1.4本書(shū)的主要內(nèi)容17
參考文獻(xiàn)19
第2章偏振探測(cè)理論基礎(chǔ)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(cè)方法28
2.3.1非實(shí)時(shí)型偏振成像28
2.3.2實(shí)時(shí)型偏振成像系統(tǒng)29
2.4分焦平面偏振成像探測(cè)原理31
2.4.1分焦平面偏振成像技術(shù)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(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析42
2.5本章小結(jié)45
參考文獻(xiàn)45
第3章目標(biāo)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(biāo)偏振特性建模51
3.2.1模型比較52
3.2.2模型機(jī)制的比較53
3.2.3模型種類的比較56
3.3目標(biāo)偏振雙向反射特性測(cè)試59
3.3.1室內(nèi)測(cè)試59
3.3.2外場(chǎng)測(cè)試62
3.4本章小結(jié)65
參考文獻(xiàn)65
第4章紅外偏振探測(cè)基礎(chǔ)理論67
4.1紅外偏振產(chǎn)生機(jī)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(biāo)紅外偏振成像72
4.3.1紅外偏振成像探測(cè)機(jī)理72
4.3.2紅外偏振探測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置74
4.4目標(biāo)紅外偏振特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)77
4.4.1長(zhǎng)波紅外偏振成像實(shí)驗(yàn)77
4.4.2短波紅外偏振成像實(shí)驗(yàn)83
4.5本章小結(jié)86
參考文獻(xiàn)86
第5章復(fù)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(fù)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(jié)果與分析95
5.3霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測(cè)試98
5.3.1霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測(cè)試方法98
5.3.2霧霾環(huán)境下偏振傳輸特性測(cè)試結(jié)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(cè)試方法與結(jié)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(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析116
5.6本章小結(jié)121
參考文獻(xiàn)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(fù)原的去霧算法124
6.2.1基于暗原色先驗(yàn)原理的圖像去霧算法125
6.2.2基于大氣調(diào)制函數(shù)的去霧算法128
6.3圖像增強(qiáng)的去霧算法129
6.3.1基于Retinex增強(qiáng)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(shè)計(jì)136
6.4.1改進(jìn)霧天圖像退化模型136
6.4.2計(jì)算無(wú)窮遠(yuǎn)處大氣光值138
6.4.3優(yōu)化霧天圖像透射率138
6.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析142
6.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)142
6.5.2復(fù)原圖像的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)143
6.5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析144
6.6本章小結(jié)150
參考文獻(xiàn)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(dǎo)濾波的偏振圖像融合方法158
7.2.1基于引導(dǎo)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(zhǔn)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(píng)價(jià)方法170
7.4.1主觀評(píng)價(jià)方法170
7.4.2客觀評(píng)價(jià)方法170
7.5實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析174
7.6本章小結(jié)177
參考文獻(xiàn)177
第8章透霧霾多譜段偏振成像探測(cè)裝置179
8.1總體架構(gòu)179
8.1.1設(shè)計(jì)思路179
8.1.2具體方案179
8.2偏振光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)182
8.2.1可見(jiàn)光偏振成像光學(xué)系統(tǒng)182
8.2.2短波紅外成像光學(xué)系統(tǒng)189
8.2.3長(zhǎng)波紅外偏振成像光學(xué)系統(tǒng)196
8.3偏振光學(xué)系統(tǒng)定標(biāo)202
8.3.1偏振定標(biāo)原理202
8.3.2偏振標(biāo)定方案206
8.4霧霾環(huán)境下多譜段偏振成像探測(cè)實(shí)驗(yàn)207
8.4.1實(shí)驗(yàn)方案207
8.4.2測(cè)試結(jié)果207
8.4.3結(jié)果分析214
8.5海霧環(huán)境下多譜段偏振成像探測(cè)實(shí)驗(yàn)214
8.5.1實(shí)驗(yàn)方案214
8.5.2測(cè)試結(jié)果214
8.5.3結(jié)果分析224
8.6本章小結(jié)225
參考文獻(xiàn)225
第9章高分辨多譜段偏振成像探測(cè)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(biāo)計(jì)算231
9.2偏振光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)233
9.3儀器研制與裝調(diào)測(cè)試243
9.3.1儀器研制243
9.3.2室內(nèi)實(shí)驗(yàn)244
9.3.3室外實(shí)驗(yàn)247
9.4外場(chǎng)掛飛與實(shí)驗(yàn)結(jié)果249
9.4.1外場(chǎng)掛飛實(shí)驗(yàn)249
9.4.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析255
9.5本章小結(jié)258
參考文獻(xiàn)259