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题目：
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雅宝题库解析：
激光偏振成像是目标国际上研究的热点之一，因其在目标探测、识别、分类、发现伪装目标等方面的应用价值倍受关注。激光遥感偏振成像除具有传统激光成像的优点外，还具有自身的特点，目标的消偏振信息反应了目标的表面特征、形状、阴影、物理特性、化学组成等信息，仅靠目标强度信息不能识别的目标，利用目标的消偏振信息可有效地识别目标，当光从物体表面反射时，根据目标材料特性、表面粗糙度、入射光的波长、入射角度等不同，其反射光的偏振特性将发生变化，利用偏振度编码成像可以实现目标识别等目的，因此，合理利用目标的消偏振信息不但可以提高目标和背景的对比度，还可以实现真伪目标的识别探测。目前，激光偏振成像在遥感成像、大气探测、医学成像等领域逐渐显示出巨大的应用潜力，为此本文就目前激光偏振成像的理论原理和实验方法中存在的若干关键题目进行了深入的研究，主要创新研究成果如下：1. 建立了目标消偏振散射的理论模型，即目标偏振探测的理论基础。利用Kubelka-Munk理论分析了目标表面散射和体散射对目标散射光偏振特性的原理，表面散射对目标的偏振度影响主要与目标表面的粗糙度有关，物体表面越粗糙其消偏振现象越明显；体散射对偏振度的影响比较复杂，对于对入射光波长吸收较低的材料，其消偏振特性较强，对于强吸收的材料，由于物体内部的多次散射光基本上被完全吸收，探测接收到的光主要是表面散射光，所以对偏振度的影响比较小。2. 提出了通过一次测量实时获得目标偏振度和强度编码图像的方法。利用偏振分光棱镜改进了采用双旋转波片方法偏振成像的实验装置，建立了激光偏振成像实验系统，运用光强法对激光遥感偏振成像装置的光学元件进行调整，通过斯托克斯矢量和穆勒矩阵在偏振光学元件中的应用，给出了相应光学元件的调整原理、方法及过程。针对激光器中心波长带宽、偏振片的角度误差和波片的相位延迟和角度误差等对整个系统的影响，进行了分析和仿真，结果显示，激光器的带宽和波片相位延迟对偏振度的测量影响比较大。3. 建立了望远镜对目标散射光消偏振影响和系统光谱变化理论模型。利用相干矩阵建立了卡塞格林望远镜对目标散射光消偏振影响的理论模型；提出了利用共路外差法测量牛顿望远镜对目标散射光消偏振影响的方法；利用交叉谱密度矩阵，建立了系统光阑、透镜等对入射光光谱变化影响的模型。通过仿真得到实际系统中镀有铝膜的望远镜对目标散射光的偏振度影响较小，光通过系统的光谱变化也比较小，可以忽略不计，从而验证了系统设计的合理性。4. 进行了大量的典型目标偏振成像实验，阐明了偏振成像在目标探测、识别和分类中的重要应用价值，根据实验系统的特点，提出了将SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）算法应用于偏振图像配准中的方案，通过使用SIFT算法对所获水平和垂直偏振图像进行实时配准，提高了系统偏振度和强度编码成像的效率，缩短了配准时间，可以实现强度和偏振度，及其融合信息的伪彩色编码的实时成像。5. 根据散斑的形成及特点，提出了利用两幅偏振图像和克拉默-拉奥下界方法从受散斑影响的图像中估计偏振度的方法。利用散斑对比度恒为1的特点，提出了利用光学方法和数字图像处理方法处理散斑的方法，并利用偏微分方程算法、CLEAN算法和超分辨算法验证了散斑抑制的效果。6. 针对目前偏振成像的成像速度慢、波长单一的缺点，设计了多光谱偏振成像的实验系统，可以实现多波长，快速偏振成像。 |
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发表于 2022-9-4 22:58:21
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