偏振光反射成像探测技术及应用PDF电子书下载

第1章 偏振光成像探测基本理论 1

1.1 光波的偏振态及其表征 1

1.1.1 光波的五种偏振态 1

1.1.2 偏振光的数学表示 2

1.1.3 斯托克斯（Stokes）向量法 4

1.1.4 琼斯（Jones）向量法 8

1.1.5 邦加球 9

1.2 平面波的反射和透射 10

1.2.1 菲涅耳公式 10

1.2.2 反射率和透射率 13

1.2.3 布鲁斯特定律 14

1.2.4 金属面的反射 15

1.3 偏振光学系统的表征方法 18

1.3.1 琼斯（Jones）矩阵法 18

1.3.2 米勒（Mueller）矩阵法 19

1.3.3 Jones矩阵和Mueller矩阵的关系 22

参考文献 23

第2章 目标反射偏振特性反演研究 25

2.1 目标偏振特性反演过程 25

2.2 目标偏振双向反射特性反演 27

2.2.1 目标偏振双向反射特性模型 27

2.2.2 目标偏振双向反射特性测量 36

2.2.3 目标偏振双向反射特性分析 39

2.3 目标全偏振参量检测及特性分析 46

2.3.1 目标全偏振参量检测方法 46

2.3.2 目标全偏振参量特性分析 48

2.4 偏振矢量大气辐射传输反演 65

2.4.1 偏振矢量辐射传输分析 66

2.4.2 在不同大气状态下偏振敏感性反演 69

2.5 环境偏振光变化特性反演 75

2.5.1 环境偏振光形成机理 75

2.5.2 环境光蒙特卡罗模拟 77

2.5.3 环境偏振光分布模式反演 80

参考文献 83

第3章 偏振成像探测系统设计 86

3.1 偏振成像探测系统的体制 86

3.1.1 单路旋转分时成像体制 86

3.1.2 多路平行同时成像体制 87

3.1.3 单路分光同时成像体制 88

3.1.4 三种体制的比较 89

3.2 单路旋转变换分时偏振成像系统 89

3.2.1 组成及工作原理 90

3.2.2 主要技术指标 91

3.2.3 系统设计及特性分析 91

3.2.4 偏振分析器快速切换定位技术 95

3.3 多路平行同时偏振成像系统 97

3.3.1 组成和工作原理 98

3.3.2 主要技术指标 99

3.3.3 系统设计及特性分析 100

3.3.4 像方远心光路整形优化技术 104

3.4 单路分光同时偏振成像系统 107

3.4.1 组成及工作原理 108

3.4.2 主要技术指标 108

3.4.3 系统设计及特性分析 109

3.4.4 偏振光三路均分棱镜设计与光路保偏技术 111

3.5 多核DSP偏振图像的采集与处理技术 117

3.5.1 多核DSP时钟的同步设计 118

3.5.2 图像采集控制设计 119

3.5.3 多核DSP处理系统的设计 120

3.5.4 多级存储空间的设计 122

3.6 偏振成像探测系统定标 124

3.6.1 概述 124

3.6.2 机理分析 125

3.6.3 偏振图像像素输出校正模型 126

3.6.4 偏振成像探测系统误差校正 128

3.6.5 多光轴一致性校正 130

参考文献 133

第4章 偏振图像信息解析与评价 134

4.1 图像配准 135

4.1.1 典型图像配准算法 135

4.1.2 偏振成像系统几何偏差分析 137

4.1.3 偏振图像的特点及配准要求 139

4.1.4 基于互信息及多分辨率分析的偏振图像配准算法 140

4.1.5 多核DSP偏振图像并行处理技术 146

4.2 偏振图像合成处理 150

4.2.1 偏振图像合成算法 150

4.2.2 多核DSP偏振图像合成处理技术 153

4.2.3 多核DSP合成处理的数据通信设计 155

4.2.4 偏振图像高速并行处理的测试 157

4.3 偏振信息解析方法 159

4.3.1 偏振信息时域差分解析 159

4.3.2 偏振信息空间域调制融合解析 160

4.3.3 偏振信息多尺度调制融合解析 162

4.3.4 偏振信息RGB彩色融合解析 164

4.3.5 偏振信息IHS彩色融合解析 165

4.3.6 偏振信息自适应选择融合解析 167

参考文献 170

第5章 偏振光反射成像探测技术的典型应用 173

5.1 雾中目标偏振成像探测研究 173

5.1.1 基于大气偏振特性的偏振成像去雾研究 173

5.1.2 基于时频域分析的偏振成像去雾研究 180

5.2 伪装目标偏振成像探测研究 184

5.3 水下目标偏振成像探测研究 187

5.3.1 水下目标偏振成像探测手段 187

5.3.2 水下目标光成像探测过程建模 188

5.3.3 改善水下目标成像质量的方法 189

5.3.4 室外环境对水下目标被动偏振成像探测实验 190

5.3.5 水下环境对水下目标被动成像探测实验 195

5.3.6 水下对空观测 198

5.4 目标细节偏振成像探测研究 200

参考文献 202