Stokes偏振成像技術的研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 偏振成像技術國內外研究現(xiàn)狀 3
1.1.1 偏振成像技術國外研究現(xiàn)狀 3
1.1.2 偏振成像技術國內研究現(xiàn)狀 11
1.2 偏振成像技術發(fā)展趨勢 14
1.3 偏振成像探測的應用 15
1.4 小結 18
參考文獻 19
第2章 光偏振成像基本理論 23
2.1 偏振理論基礎 23
2.2 偏振光的描述方法 27
2.2.1 三角函數(shù)表示法 28
2.2.2 Jones矢量表示法 30
2.2.3 Stokes矢量表示法 31
2.2.4 Poincaré球圖示法 33
2.3 偏振成像元件及傳輸矩陣 35
2.3.1 Jones矩陣 35
2.3.2 Mueller矩陣 36
2.4 全偏振成像原理 40
2.5 小結 42
參考文獻 42
第3章 偏振成像探測方法 45
3.1 分時偏振成像 45
3.2 分振幅同時偏振成像 48
3.3 分孔徑同時偏振成像 54
3.4 分焦平面同時偏振成像 55
3.5 分孔徑和分振幅結合同時偏振成像系統(tǒng) 57
3.6 小結 60
參考文獻 60
第4章 雙液晶分時全偏振成像系統(tǒng) 64
4.1 雙液晶分時全偏振成像系統(tǒng)原理 64
4.2 光學系統(tǒng) 69
4.3 CCD圖像采集、處理及顯示 71
4.4 圖像采集實驗結果及分析 73
4.4.1 室內目標成像實驗 74
4.4.2 室外目標成像實驗 76
4.5 小結 81
參考文獻 81
第5章 LCVR相位延遲特性研究 84
5.1 LCVR雙折射色散特性分析 85
5.2 LCVR相位延遲特性測試方法研究 88
5.2.1 光學補償法 89
5.2.2 光譜掃描法 92
5.2.3 光強探測法 93
5.2.4 Stokes參數(shù)法 94
5.3 數(shù)據樣本的采集及處理 97
5.3.1 基于光強的LCVR相位延遲量測試 97
5.3.2 基于Stokes參數(shù)的LCVR相位延遲量測試 99
5.4 LCVR延遲特性的 LSSVM標定方法 102
5.4.1 LSSVM預測方法 103
5.4.2 LSSVM模型的建立 104
5.4.3 LSSVM預測結果 105
5.4.4 四種建模方法性能的比較 105
5.4.5 實驗驗證及誤差分析 106
5.5 小結 107
參考文獻 108
第6章 雙液晶分時全偏振成像系統(tǒng)性能優(yōu)化 112
6.1 系統(tǒng)擾動方程與條件數(shù)的關系 112
6.2 儀器矩陣A選擇理論依據 113
6.3 雙 LCVR相位延遲量優(yōu)化組合 116
6.4 系統(tǒng)儀器矩陣標定及優(yōu)化 118
6.4.1 儀器矩陣標定方法 119
6.4.2 標定單元 120
6.4.3 標定方法優(yōu)化 123
6.4.4 標定過程及優(yōu)化結果 128
6.5 實驗驗證 132
6.6 小結 134
參考文獻 134
第7章 目標的偏振反射輻射特性研究 137
7.1 偏振雙向反射分布函數(shù) 138
7.2 涂層目標的偏振光譜BRDF模型 140
7.2.1 鏡面反射模型 140
7.2.2 漫反射模型 143
7.3 偏振成像的影響因素分析 145
7.3.1 入射角對目標偏振特性的影響 146
7.3.2 折射率對目標偏振特性的影響 148
7.3.3 表面粗糙度對偏振成像效果的影響 148
7.3.4 目標偏振光譜 BRDF與波長、探測角關系 149
7.4 小結 151
參考文獻 151
第8章 偏振圖像融合算法 154
8.1 圖像融合 154
8.2 二維離散小波變換 157
8.3 離散多小波變換 162
8.3.1 一維離散多小波變換基本理論 162
8.3.2 二維離散多小波變換基本理論 163
8.4 離散Curvelet變換 165
8.5 提升小波變換 167
8.5.1 小波基的選取 171
8.5.2 分解層數(shù)的確定 172
8.6 圖像融合規(guī)則 173
8.7 融合圖像質量和性能評價 178
8.8 小結 182
參考文獻 182
第9章 全Stokes偏振成像數(shù)據處理與實驗分析 185
9.1 偏振成像數(shù)據處理平臺 185
9.1.1 軟件處理平臺 185
9.1.2 軟件實現(xiàn) 188
9.2 圖像預處理 191
9.2.1 圖像的灰度變換 191
9.2.2 圖像濾波 200
9.2.3 直方圖變換 202
9.2.4 強度匹配 206
9.3 圖像融合結果及分析 207
9.3.1 二維離散小波變換在偏振圖像融合中建模 207
9.3.2 離散多小波變換在偏振圖像融合中建模 208
9.3.3 離散Curvelet變換在偏振圖像融合中建模 209
9.3.4 提升小波變換在偏振圖像融合中建模 211
9.4 偽彩色圖像融合算法 220
9.5 小結 222
參考文獻 222