多譜段偏振成像探測技術(shù)研究

目錄
“偏振成像探測技術(shù)學(xué)術(shù)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(shù)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(xiàn)19
第2章偏振探測理論基礎(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偏振的探測方法28
2.3.1非實(shí)時型偏振成像28
2.3.2實(shí)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(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(jié)65
參考文獻(xiàn)65
第4章紅外偏振探測基礎(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紅外偏振成像探測機(jī)理72
4.3.2紅外偏振探測實(shí)驗(yàn)裝置74
4.4目標(biāo)紅外偏振特性測試實(shí)驗(yàn)77
4.4.1長波紅外偏振成像實(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(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)原圖像的評價標(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(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實(shí)驗(yàn)207
8.4.1實(shí)驗(yàn)方案207
8.4.2測試結(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實(shí)驗(yàn)214
8.5.1實(shí)驗(yàn)方案214
8.5.2測試結(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外場掛飛與實(shí)驗(yàn)結(jié)果249
9.4.1外場掛飛實(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