偏振光反射成像探测技术及应用

作者: 薛模根著 , 王峰著 , 韩裕生著 , 刘晓著

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2018-12

版次: 1

ISBN: 9787121333439

定价: 58.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 204页

分类: 自然科学

《偏振光反射成像探测技术及应用》共分为5章：第1章为偏振光成像探测基本理论，介绍了光波的偏振态及其表征、平面波的反射和透射、偏振光学系统的表征等基础知识；第2章为目标反射偏振特性反演研究，主要研究目标偏振特性反演过程、目标偏振双向反射特性反演、目标全偏振参量检测及特性分析、偏振矢量大气辐射传输反演和环境偏振光变化特性反演等内容，为偏振成像探测系统设计及偏振信息解析提供了理论依据；第3章为偏振成像探测系统设计，分析了典型的成像技术体制，重点研究了单路旋转分时成像系统、多路平行同时成像系统、单路分光同时成像系统的组成特点、主要技术参数、系统实现的关键技术及解决途径，介绍了课题组研制的多款偏振光反射成像探测系统，并给出了偏振成像探测系统定标的理论与方法；第4章为偏振图像信息解析与评价．依据处理过程，依次介绍了偏振图像的配准、合成和解析；第5章为偏振光反射成像探测技术的典型应用，主要是针对战场复杂环境下的侦察问题，对雾中目标、伪装目标、水下目标、目标细节侦察等应用情况进行了介绍。薛模根，1964年10月出生，教授，博士生导师，专业技术3级，少将军衔，新世纪百千万人才工程国家人选，享受政府特殊津贴，总参优秀中青年专家，军队院校育才奖金奖获得者；多年以来，一直从事信号与信息处理、末端防御、目标探测等学科专业的科研和教学工作，主持国家和军队科研项目40余项；获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步一等奖5项、二等奖5项，国家发明（国防）专利授权15项，荣立个人二等功3次，三等功2次。第1章偏振光成像探测基本理论
1．1 光波的偏振态及其表征
1．1．1 光波的五种偏振态
1．1．2 偏振光的数学表示
1．1．3 斯托克斯（Stokes）向量法
1．1．4 琼斯（Jones）向量法
1．1．5 邦加球
1．2 平面波的反射和透射
1．2．1 菲涅耳公式
1．2．2 反射率和透射率
1．2．3 布鲁斯特定律
1．2．4 金属面的反射
1．3 偏振光学系统的表征方法
1．3．1 琼斯（Jones）矩阵法
1．3．2 米勒（Mueller）矩阵法
1．3．3 Jones矩阵和Mueller矩阵的关系
参考文献

第2章目标反射偏振特性反演研究
2．1 目标偏振特性反演过程
2．2 目标偏振双向反射特性反演
2．2．1 目标偏振双向反射特性模型
2．2．2 目标偏振双向反射特性测量
2．2．3 目标偏振双向反射特性分析
2．3 目标全偏振参量检测及特性分析
2．3．1 目标全偏振参量检测方法
2．3．2 目标全偏振参量特性分析
2．4 偏振矢量大气辐射传输反演
2．4．1 偏振矢量辐射传输分析
2．4．2 在不同大气状态下偏振敏感性反演
2．5 环境偏振光变化特性反演
2．5．1 环境偏振光形成机理
2．5．2 环境光蒙特卡罗模拟
2．5．3 环境偏振光分布模式反演
参考文献

第3章偏振成像探测系统设计
3．1 偏振成像探测系统的体制
3．1．1 单路旋转分时成像体制
3．1．2 多路平行同时成像体制
3．1．3 单路分光同时成像体制
3．1．4 三种体制的比较
3．2 单路旋转变换分时偏振成像系统
3．2．1 组成及工作原理
3．2．2 主要技术指标
3．2．3 系统设计及特性分析
3．2．4 偏振分析器快速切换定位技术
3．3 多路平行同时偏振成像系统
3．3．1 组成和工作原理
3．3．2 主要技术指标
3．3．3 系统设计及特性分析
3．3．4 像方远心光路整形优化技术
3．4 单路分光同时偏振成像系统
3．4．1 组成及工作原理
3．4．2 主要技术指标
3．4．3 系统设计及特性分析
3．4．4 偏振光三路均分棱镜设计与光路保偏技术
3．5 多核DSP偏振图像的采集与处理技术
3．5．1 多核DSP时钟的同步设计
3．5．2 图像采集控制设计
3．5．3 多核DSP处理系统的设计
3．5．4 多级存储空间的设计
3．6 偏振成像探测系统定标
3．6．1 概述
3．6．2 机理分析
3．6．3 偏振图像像素输小校正模型
3．6．4 偏振成像探测系统误差校正
3．6．5 多光轴一致性校正
参考文献

第4章偏振图像信息解析与评价
4．1 图像配准
4．1．1 典型图像配准算法
4．1．2 偏振成像系统几何偏差分析
4．1．3 偏振图像的特点及配准要求
4．1．4 基于互信息及多分辨率分析的偏振图像配准算法
4．1．5 多核DSP偏振图像并行处理技术
4．2 偏振图像合成处理
4．2．1 偏振图像合成算法
4．2．2 多核DSP偏振图像合成处理技术
4．2．3 多核DSP合成处理的数据通信设计
4．2．4 偏振图像高速并行处理的测试
4．3 偏振信息解析方法
4．3．1 偏振信息时域差分解析
4．3．2 偏振信息空间域调制融合解析
4．3．3 偏振信息多尺度渊制融合解析
4．3．4 偏振信息RGB彩色融合解析
4．3．5 偏振信息IHS彩色融合解析
4．3．6 偏振信息自适应选择融合解析
参考文献

第5章偏振光反射成像探测技术的典型应用
5．1 雾中目标偏振成像探测研究
5．1．1 基于大气偏振特性的偏振成像去雾研究
5．1．2 基于时频域分析的偏振成像去雾研究
5．2 伪装目标偏振成像探测研究
5．3 水下目标偏振成像探测研究
5．3．1 水下目标偏振成像探测手段
5．3．2 水下目标光成像探测过程建模
5．3．3 改善水下目标成像质量的方法
5．3．4 室外环境对水下目标被动偏振成像探测实验
5．3．5 水下环境对水下目标被动成像探测实验
5．3．6 水下对空观测
5．4 目标细节偏振成像探测研究
参考文献
内容简介:
《偏振光反射成像探测技术及应用》共分为5章：第1章为偏振光成像探测基本理论，介绍了光波的偏振态及其表征、平面波的反射和透射、偏振光学系统的表征等基础知识；第2章为目标反射偏振特性反演研究，主要研究目标偏振特性反演过程、目标偏振双向反射特性反演、目标全偏振参量检测及特性分析、偏振矢量大气辐射传输反演和环境偏振光变化特性反演等内容，为偏振成像探测系统设计及偏振信息解析提供了理论依据；第3章为偏振成像探测系统设计，分析了典型的成像技术体制，重点研究了单路旋转分时成像系统、多路平行同时成像系统、单路分光同时成像系统的组成特点、主要技术参数、系统实现的关键技术及解决途径，介绍了课题组研制的多款偏振光反射成像探测系统，并给出了偏振成像探测系统定标的理论与方法；第4章为偏振图像信息解析与评价．依据处理过程，依次介绍了偏振图像的配准、合成和解析；第5章为偏振光反射成像探测技术的典型应用，主要是针对战场复杂环境下的侦察问题，对雾中目标、伪装目标、水下目标、目标细节侦察等应用情况进行了介绍。
作者简介:
薛模根，1964年10月出生，教授，博士生导师，专业技术3级，少将军衔，新世纪百千万人才工程国家人选，享受政府特殊津贴，总参优秀中青年专家，军队院校育才奖金奖获得者；多年以来，一直从事信号与信息处理、末端防御、目标探测等学科专业的科研和教学工作，主持国家和军队科研项目40余项；获国家科技进步二等奖1项，军队科技进步一等奖5项、二等奖5项，国家发明（国防）专利授权15项，荣立个人二等功3次，三等功2次。
目录:
第1章偏振光成像探测基本理论
1．1 光波的偏振态及其表征
1．1．1 光波的五种偏振态
1．1．2 偏振光的数学表示
1．1．3 斯托克斯（Stokes）向量法
1．1．4 琼斯（Jones）向量法
1．1．5 邦加球
1．2 平面波的反射和透射
1．2．1 菲涅耳公式
1．2．2 反射率和透射率
1．2．3 布鲁斯特定律
1．2．4 金属面的反射
1．3 偏振光学系统的表征方法
1．3．1 琼斯（Jones）矩阵法
1．3．2 米勒（Mueller）矩阵法
1．3．3 Jones矩阵和Mueller矩阵的关系
参考文献

第2章目标反射偏振特性反演研究
2．1 目标偏振特性反演过程
2．2 目标偏振双向反射特性反演
2．2．1 目标偏振双向反射特性模型
2．2．2 目标偏振双向反射特性测量
2．2．3 目标偏振双向反射特性分析
2．3 目标全偏振参量检测及特性分析
2．3．1 目标全偏振参量检测方法
2．3．2 目标全偏振参量特性分析
2．4 偏振矢量大气辐射传输反演
2．4．1 偏振矢量辐射传输分析
2．4．2 在不同大气状态下偏振敏感性反演
2．5 环境偏振光变化特性反演
2．5．1 环境偏振光形成机理
2．5．2 环境光蒙特卡罗模拟
2．5．3 环境偏振光分布模式反演
参考文献

第3章偏振成像探测系统设计
3．1 偏振成像探测系统的体制
3．1．1 单路旋转分时成像体制
3．1．2 多路平行同时成像体制
3．1．3 单路分光同时成像体制
3．1．4 三种体制的比较
3．2 单路旋转变换分时偏振成像系统
3．2．1 组成及工作原理
3．2．2 主要技术指标
3．2．3 系统设计及特性分析
3．2．4 偏振分析器快速切换定位技术
3．3 多路平行同时偏振成像系统
3．3．1 组成和工作原理
3．3．2 主要技术指标
3．3．3 系统设计及特性分析
3．3．4 像方远心光路整形优化技术
3．4 单路分光同时偏振成像系统
3．4．1 组成及工作原理
3．4．2 主要技术指标
3．4．3 系统设计及特性分析
3．4．4 偏振光三路均分棱镜设计与光路保偏技术
3．5 多核DSP偏振图像的采集与处理技术
3．5．1 多核DSP时钟的同步设计
3．5．2 图像采集控制设计
3．5．3 多核DSP处理系统的设计
3．5．4 多级存储空间的设计
3．6 偏振成像探测系统定标
3．6．1 概述
3．6．2 机理分析
3．6．3 偏振图像像素输小校正模型
3．6．4 偏振成像探测系统误差校正
3．6．5 多光轴一致性校正
参考文献

第4章偏振图像信息解析与评价
4．1 图像配准
4．1．1 典型图像配准算法
4．1．2 偏振成像系统几何偏差分析
4．1．3 偏振图像的特点及配准要求
4．1．4 基于互信息及多分辨率分析的偏振图像配准算法
4．1．5 多核DSP偏振图像并行处理技术
4．2 偏振图像合成处理
4．2．1 偏振图像合成算法
4．2．2 多核DSP偏振图像合成处理技术
4．2．3 多核DSP合成处理的数据通信设计
4．2．4 偏振图像高速并行处理的测试
4．3 偏振信息解析方法
4．3．1 偏振信息时域差分解析
4．3．2 偏振信息空间域调制融合解析
4．3．3 偏振信息多尺度渊制融合解析
4．3．4 偏振信息RGB彩色融合解析
4．3．5 偏振信息IHS彩色融合解析
4．3．6 偏振信息自适应选择融合解析
参考文献

第5章偏振光反射成像探测技术的典型应用
5．1 雾中目标偏振成像探测研究
5．1．1 基于大气偏振特性的偏振成像去雾研究
5．1．2 基于时频域分析的偏振成像去雾研究
5．2 伪装目标偏振成像探测研究
5．3 水下目标偏振成像探测研究
5．3．1 水下目标偏振成像探测手段
5．3．2 水下目标光成像探测过程建模
5．3．3 改善水下目标成像质量的方法
5．3．4 室外环境对水下目标被动偏振成像探测实验
5．3．5 水下环境对水下目标被动成像探测实验
5．3．6 水下对空观测
5．4 目标细节偏振成像探测研究
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