红外偏振成像技术研究

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试论红外偏振成像系统光学设计

试论红外偏振成像系统光学设计1. 引言1.1 研究背景红外偏振成像技术是一种重要的光学成像技术，通过探测目标物体在红外波段的偏振特性来实现高分辨率成像。

红外偏振成像技术在军事、安防、医疗、环境监测等领域具有广泛的应用前景。

目前，随着红外探测器和光学元件制造技术的不断发展和进步，红外偏振成像系统的光学设计越来越受到人们的关注。

在现实世界中，许多目标物体的特征信息都可以通过其在红外波段的偏振特性来进行表征和识别。

不仅可以在日常生活中用于安全检测和犯罪侦查，还可以在医疗领域用于疾病诊断和药物研发。

红外偏振成像技术的发展受到光学设计的限制。

对红外偏振成像系统光学设计进行深入研究和优化具有重要的意义。

通过对红外偏振成像技术的研究和实践，可以更好地理解光学设计原理和流程，进一步提高成像系统的性能和分辨率。

研究红外偏振成像系统的光学设计也可以为相关行业提供更多的创新思路和解决方案，推动该技术在各个领域的广泛应用和发展。

1.2 研究意义红外偏振成像技术在军事、安防、医学和工业领域具有重要的应用价值，可以实现对物体表面的高分辨率成像和材料特性的识别。

红外偏振成像系统的光学设计是整个成像系统中至关重要的一环，直接影响到成像效果和系统性能。

深入研究红外偏振成像系统的光学设计原理和方法具有重要意义。

光学设计是红外偏振成像系统中的关键技术之一，对于提升系统的成像质量和分辨率具有至关重要的作用。

通过合理设计光学系统的光路结构和光学元件的参数，可以有效地优化成像系统的性能，提高成像的清晰度和准确度。

光学设计在红外偏振成像技术的应用中具有广泛的实用性和推广价值。

通过对光学设计原理和流程的深入研究和探讨，可以为工程师和研究人员提供指导和借鉴，帮助他们更好地设计和优化红外偏振成像系统，推动该技术在各个领域的应用和发展。

研究红外偏振成像系统的光学设计具有重要的意义和实用价值。

1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨红外偏振成像系统光学设计的原理和方法，以提高系统的成像效果和性能。

红外偏振成像对伪装目标的探测识别研究

给出了试验分析数据和偏振融合效果图。研究表明，用红外偏振成像技术可以有效地实现对采
地面伪装目标的探测和识别。研究结果还可以扩展到对人工假目标、中隐身目标等的探测和空
识别。
关键词：外偏振成像；托克斯参量；振融合图像；红斯偏伪装目标；测和识别探
第３３卷第３期
２１０２年５月
应用光学 NhomakorabeaＶ０．３Ｎｏ３Ｉ３．
Ｍａｙ２０１２
ＪｕｎｌｆＡｐｌｄＯｐｉｓｏｒａｐｉｔｏｅｃ
文章编号：０２２８（０２０ — ４１０１０ — ０２２１）３０４ — ５
中图分类号：ＴＮ６；Ｐ５５Ｔ７１文献标志码：Ａｄｉ１．７８Ｊｏ：０５６／ＡＯ２１３．３１０Ｏ２３０００１
Ｉｒｒｄｐｏａｉａｉｎｉａｉｇ：ｅｅｔｏｎｅｏｎｉｉｎｎｆａｅｌｒｚｔｏｍｇｎｄｔｃｉｎａｄｒｃｇｔｏ
ＧＡＯｅｇ，ＳＭｎＵＮ —ｅｇ，ＧＡＯｏｂＫｅｆｎＪａ－ｏｉ
（ ’ｎＩｓｉｔｆＡｐｌｄＯｐｉｓｘｉｎｔｕｅｏｐｉｔ，Ｘｉｎ７０６ａｔｅｃ ’ １０５，Ｃｈｎ）ａｉａ
ＡｂｔａｔＤｕｏｔｅｌｗｅｅｅｔｎａｄｒｃｇｉｏｒｂｂｌｙｏａｕｌｇａｇｔｙｃｒｅｔｓｒｃ：ｅｔｈｏｒｄｔｃｉｎｅｏｎｔｎｐｏａｉｔｆｃｍｏｆａｅｔｒｅｕｒｎｏｉｉｂｏｔ — ｌｃｒｃｌｉａｉｇｓｓｅｓｔｉｉｏｔｎｏｄｖｌｐａｎｗｅｈｏｏｙｔｅｅｔａｄｒｃｐｏｅｅｔｉａｍｇｎｙｔｍ，ｉｓｍｐｒａｔｔｅｅｏｅｔｃｎｌｇｏｄｔｃｎｅ —

偏振成像技术在医学诊断中的应用研究

偏振成像技术在医学诊断中的应用研究随着科技的不断进步，人类掌握了越来越多先进的技术。

其中，偏振成像技术在医学诊断中的应用引起了极大关注。

偏振成像技术是一种通过光学方法分析材料的微结构的技术。

它可以提供高清晰、高分辨率、高灵敏的成像能力，使得医生可以更精确地诊断疾病。

一、偏振成像技术的原理偏振成像技术使用的原理是光的偏振现象。

光的偏振是指在某一个平面上，光的电矢量只振荡在一个方向上。

根据光线在介质中的速度不同，光线会分为两个方向，即快轴和慢轴，这两个方向的产生是由于光线在介质中的不同路程和介质的折射率不同所导致的，而同时又伴随着电矢量的旋转和光的能量变化的现象。

二、偏振成像技术的应用1.神经科学偏振成像技术在神经科学中的应用非常广泛。

利用该技术，我们可以观察到神经元突触中细胞膜对极性的响应，以及膜的电活动对神经元信号的影响。

这对于研究大脑的各种疾病的特征和治疗方案的制定非常有帮助。

2.癌症检测偏振成像技术可以用于癌症的基因识别和检测。

这种技术可以检测癌细胞中细胞核中的染色体，从而识别出细胞内的异常情况。

这对于早期诊断癌症非常有帮助。

3.眼科学偏振成像技术可以用于眼部疾病的诊断和治疗。

这种技术可以通过观察眼睛中的光学象差、散光和角膜厚度等参数来诊断眼病，例如青光眼和视网膜病变等。

4.医疗器械检测偏振成像技术可以用于医疗器械的检测，以确保其符合预测标准。

例如，石灰化的心脏血管可以通过使用偏振成像技术进行观察，以准确检测器件中的结构和状况。

这对于提高医用器械工程的效率和精度非常有帮助。

5.皮肤成像偏振成像技术可以用于诊断皮肤疾病。

该技术通过分析皮肤的色彩和纹理图案来检测皮肤中的血液流动和其他问题。

这可以帮助医生准确诊断和治疗一些皮肤疾病，例如皮肤癌和银屑病等。

三、偏振成像技术的优点使用偏振成像技术有许多优点。

首先，该技术可以提供高清晰、高分辨率、高灵敏的成像能力。

其次，偏振成像技术可以被应用于许多不同领域，例如神经科学、癌症检测、眼科、医疗器械检测和皮肤诊断等，可以更全面地提供医学服务。

红外与激光工程光学偏振成像技术的研究,应用与进展

红外与激光工程光学偏振成像技术的研究,应用与进展篇一：红外和激光工程光学偏振成像技术是一种非常重要的非接触式成像技术,可用于检测和测量物体的光学偏振性质。

本文将介绍光学偏振成像技术的研究、应用和进展。

1. 研究现状光学偏振成像技术是通过利用激光或红外光在不同偏振方向的传播特性来获取物体的偏振信息,从而实现非接触式物体检测和测量的技术。

目前,光学偏振成像技术已经在红外和激光工程领域得到了广泛应用,主要应用于以下领域: (1)光学偏振传感器:光学偏振传感器是一种基于光学偏振成像技术的物体检测传感器,可用于工业自动化、无人驾驶、智能家居等领域。

(2)光学偏振测量:光学偏振测量是一种测量物体偏振性质的方法,可用于航空航天、医疗成像、环境监测等领域。

(3)偏振信息处理:光学偏振成像技术的处理技术对偏振信息的处理和分析至关重要,可用于偏振信息的处理和转换,以及偏振图像的分析和识别。

2. 应用与进展光学偏振成像技术在红外和激光工程领域有广泛的应用,主要应用包括: (1)红外偏振成像:红外偏振成像技术可用于检测和测量物体的红外偏振性质,可用于智能家居、工业自动化、医疗成像等领域。

(2)激光偏振成像:激光偏振成像技术可用于检测和测量激光束的偏振性质,可用于光纤通信、激光雷达等领域。

(3)光学偏振成像传感器:光学偏振成像传感器可用于实现非接触式物体检测和测量,可用于无人驾驶、智能家居、工业自动化等领域。

目前,光学偏振成像技术正在快速发展,尤其是在红外和激光工程领域。

随着技术的发展,光学偏振成像技术的应用将会越来越广泛,并为人类社会的发展做出更大的贡献。

篇二：红外与激光工程光学偏振成像技术是一种利用光学偏振器实现对红外和激光信号进行非接触式成像的技术,具有广泛的应用前景,包括军事、安防、医学、环境监测等领域。

本文将介绍红外与激光工程光学偏振成像技术的研究、应用与进展。

一、研究红外与激光工程光学偏振成像技术的研究主要集中在以下几个方面:1. 光学偏振器的设计:光学偏振器是实现红外与激光工程光学偏振成像技术的基础。

红外偏振技术的原理及应用

红外偏振技术的原理及应用红外偏振技术是指利用物质对红外辐射进行选择性吸收、透射和反射的性质，结合偏振器件进行分析和检测的技术。

红外辐射是处于电磁波谱中可见光和微波之间的一种电磁辐射，具有广泛的应用领域，如军事监测、卫星遥感、环境监测等。

而红外偏振技术则通过选择性的偏振器件，使得能够探测特定方向上的红外辐射，从而实现对物质的分析和检测。

1.红外辐射的偏振性质：红外辐射也具有波动性质，因此可以用偏振参数来表征其振动的方向和方式。

红外辐射的偏振性质可以通过偏振器件如偏振片等进行选择性的分析和测量。

2.偏振器件：偏振器件是红外偏振技术的核心组成部分，通过其选择性地透过或封锁一些方向上的红外辐射。

常用的偏振器件包括偏振片、波片、偏振棒等。

这些器件能够根据红外辐射的偏振方向进行选择性透过，从而实现对红外辐射的分析和检测。

3.红外偏振光谱：红外偏振光谱是利用红外辐射的偏振性质进行分析和检测的方法。

它通过对物质对不同偏振方向红外辐射的选择性吸收、透射和反射的特性进行测量和分析，可以获取物质的结构、组成和性质等信息。

1.材料分析：红外偏振技术可以用于材料的分析和鉴定。

不同物质对红外辐射的吸收、透射和反射特性不同，通过对红外辐射的偏振进行分析，可以获得材料的组分和结构信息，从而实现对材料的分析和鉴定。

2.生命科学：红外偏振技术能够用于生命科学领域的研究。

例如，通过对蛋白质、细胞和组织等生物样品对红外辐射的偏振特性进行测量和分析，可以揭示其结构、功能和代谢等方面的信息，对生命科学的研究和进展具有重要意义。

3.环境监测：红外偏振技术可以应用于环境监测领域。

例如，通过对大气中各种气体对红外辐射的偏振特性进行测量和分析，可以实现对大气污染物的检测和定量分析。

此外，红外偏振技术还可以用于地球遥感和卫星监测等方面，为环境监测提供有效的手段。

4.安全监测：红外偏振技术可以应用于安全监测和检测领域。

例如，通过对烟雾、火焰等火灾危险的特定红外辐射的偏振特性进行测量和分析，可以实现对火灾的实时监测和预警。

红外偏振成像对伪装目标的探测识别研究_王军

机组合，探测波段在可见光、近红外波段，每个通探测３个Ｓ体积较道各自选择波片，ｔｏｋｅｓ矢量，大，有运动部件。
英国Ｔｈａｌｅｓ光学有限公司开展了红外偏振成像探测研究，利用长波偏振热成像仪与普通热成像仪进行了比对试验研究。图２为被沙土掩埋的采用偏振融３种金属材料物体的强度图和偏振图，
图２ＬＷＩＲ偏振成像与普通热成像试验效果比较Ｆｉ．２ＥｘｅｒｉｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｃｏｍａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎＬＷＩＲｇｐｐｉｍａｅａｎｄｃｏｍｍｏｎＩＲｉｍａｉｎｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｇｇｇｐ
１国内外情况
近年来，发达国家在偏振成像探测技术研究取得了很大方面开展了大量的理论与试验研究，的进展。美国军方和ＢＡＥＳＹＳＴＥＭＳ高级技术中心对偏振成像探测技术在军事上的应用开展了
４］。图１为普大量研究工作，取得了大量试验数据［
；收稿日期：２０１１１１１４２０１２０３０２－－修回日期：－－，作者简介：王军（男，江苏沛县人，研究员，主要从事军用目标光学特性、光谱成像及仿真评估技术研究工作。１９６８－）：Ｅ－ｍａｉｌｘａ２０５ｗａｎｕｎ６３．ｃｏｍ＠１ｇｊ
：／中图分类号：ＴＮ６５；ＴＰ７５１文献标志码：Ａｄｏｉ１０．５７６８ＪＡＯ２０１２３３．０３０１００１

红外偏振成像探测技术及应用研究_姜会林

2003 年，瑞典国防研究局利用红外偏振探测能在复杂背景中检出伪装目标的特点，测量证明表面覆盖空心微珠结构的伪装物体散射光的退偏振度是入射角的函数。同年，又利用偏振成像透视三层伪装网，效果如图 6 所示。
旋转偏振片型时序式，机械旋转分振幅型液晶/声光调制型分波前/ 分孔径型分焦平面型通道调制型多光路、多探测器，实时成像时序式，电控旋转多光路、单探测器，实时成像单光路，单探测器全偏振、实时成像单光路、单探测器全偏振、实时成像
(1. Space opto-electronics institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China 2. Electronical-information Engeering institute, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China)
0
问题的提出
红外偏振成像是在红外成像基础上，通过获得每一点的偏振信息而增加信息维度的一种成像技术，不仅能获得目标二维空间的红外图像，而且能获得图像上每一点偏振信息。利用增加的偏振维度，可明显增强伪装、暗弱等目标与背景的差异，提高目标探测与识别能力[1-4]。根据其获取的偏振信息，红外偏振成像可分为红
收稿日期：2014-03-18；修订日期：2014-05-05. 作者简介：姜会林（1945-），男，博士，博士生导师。主要从事空间激光通信、光电测试、偏振成像等方面的工作。基金项目：国家“973 项目”。
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第 36 卷第 5 期 2014 年 5 月

红外成像光谱的基础研究及应用

红外成像光谱的基础研究及应用红外成像光谱技术（infrared imaging spectroscopy）是一种基于红外辐射的无损分析和检测技术。

它通过将红外辐射反射、透射、散射或发射的光谱信息进行成像处理，可以对物质的结构、成分、形态等进行快速、非接触、大范围和高分辨率的检测与识别。

近年来，随着红外成像光谱技术的不断发展和完善，它已经广泛应用于许多领域，例如医学、环境、食品、化学、材料等。

本文就红外成像光谱技术的基础研究及应用展开探讨。

一、原理和技术1. 原理红外辐射是一种频率介于可见光和微波之间的电磁波辐射。

它具有充分透过大多数非金属物质的特性。

当红外辐射穿过物质时，受到了不同程度的吸收或反射，其反射光谱包含了物质的结构与成分信息。

红外成像光谱技术就是利用红外辐射的这种特性，测量和分析物质的反射光谱，再通过图像处理技术，得到高分辨率的成像结果。

2. 技术红外成像光谱技术基本分为以下几个步骤：采集样品辐射；光谱分析和成像处理；结果分析和识别。

a. 采集样品辐射在采集样品辐射时，可以采用不同的方式。

例如反射法、透射法、散射法和发射法。

通常使用的是反射法和透射法。

反射法是指将红外光发射到样品表面，再通过光谱仪测量它的反射光谱。

透射法则是将样品制成薄片，将红外光照射到样品背面，再通过样品前表面测量其透射光谱。

b. 光谱分析和成像处理在光谱分析和成像处理方面，需要对采集到的红外光谱进行分析。

其中，包括光谱预处和峰识别，即通过对光谱数据分析，找到每个波数位置上的峰，并用化学光谱库进行对比分析。

然后将光谱数据转化为数字图像，实现红外成像。

最后，通过图像处理软件对成像结果进行处理，得到一幅全景图像或者多幅图像拼接后的大范围图像。

c. 结果分析和识别在结果分析和识别方面，可以使用化学图像分析软件或人眼观察等多种方法。

其中，化学图像分析软件可以将不同波数下的峰用伪色图或真彩色图表现出来，方便用户直观观察其分布情况。

红外偏振成像技术的研究进展

红外偏振成像技术的研究进展在科技的浩瀚星空中，红外偏振成像技术犹如一颗新星，其光芒逐渐闪耀，照亮了遥感探测的新天地。

这项技术，宛如一把锐利的钥匙，打开了传统光学成像无法触及的宝库大门，让我们得以窥见物质世界的另一面——偏振信息的世界。

传统的光学成像技术，就像是在黑白电视上观看节目，虽然能够捕捉到物体的基本轮廓和形状，但色彩和细节却丢失了。

而红外偏振成像技术，则像是将这台电视机升级为高清彩电，不仅保留了原有的图像信息，还增添了丰富的色彩和层次感。

它通过捕捉物体表面反射光的偏振状态，揭示出物体的材料特性、表面粗糙度甚至是温度分布等重要信息。

近年来，随着材料科学、光学设计和数据处理技术的飞速发展，红外偏振成像技术也迎来了前所未有的发展机遇。

研究人员们就像是一群勤劳的蜜蜂，不断采集着科技花蜜，酿造出更加甜美的成果。

他们利用新型的偏振敏感材料和先进的成像算法，大大提高了成像的灵敏度和分辨率。

如今的红外偏振成像系统已经能够在复杂的背景下，清晰地识别出目标物体，就像是一位经验丰富的侦探，在混乱的线索中迅速锁定嫌疑人。

然而，技术的发展从来都不是一帆风顺的。

红外偏振成像技术在迈向更高目标的道路上，也面临着种种挑战。

其中最为棘手的便是如何克服大气扰动对偏振信息的影响。

大气中的水汽、气溶胶等粒子就像是一面面扭曲的镜子，它们改变了光线的传播路径和偏振状态，给成像结果带来了不小的误差。

为了解决这一问题，研究者们纷纷投入到大气校正技术的研究中。

他们试图通过建立精确的大气模型和使用先进的信号处理算法来消除这些扰动带来的影响。

这就像是在波涛汹涌的大海上航行，需要精准的导航仪和稳定的舵手来确保航船不偏离航线。

除了大气校正的挑战外，如何将红外偏振成像技术更好地应用于实际也是研究者们关注的焦点。

从环境监测到医学诊断再到军事侦察等领域都迫切需要这种新技术的加入。

研究者们正在努力探索不同应用场景下的最佳成像方案，并开发出更加便携和经济的设备来满足市场需求。

采用中波红外偏振成像的目标探测实验_陈伟力

表征偏振态用偏振度 p ( DOLP )和偏振角 α ( AOLP )：
姨
姨
p姨
姨
=
姨姨
姨Q2+U2 I
姨
姨姨姨
α姨
姨
=
1
姨姨姨
2
arctan
U Q
(2)
式中：偏振度 p 是一个从 0 到 1 的无量纲数，p=0 表
示非偏振光，p=1 表示全偏振光，0<p<1 表示部分偏
线栅偏振片的工作原理如图 1 所示，若入射自然光是部分偏振光，金属线栅反射和金属线栅平行的偏振分量 TE 偏振，而透射和金属线栅垂直的偏振分量 TM 偏振。
通常描述光波偏振态的方法有两种[2]： (1) 琼斯矢量表示法，通过琼斯矢量表示某电场矢量的 x、y 分量，其与电场的振幅及相位相关，在偏振光发生干涉效应
振光；偏振角 α 表示入射光的偏振方向相对于 x 轴的
夹角，对于部分偏振光，就是能量最大的偏振方向与
x 轴的夹角。
2 中波偏振成像系统与实验
2.1 中波偏振成像实验系统常见的偏振成像系统大致可分为检偏器、成像系
第1期
陈伟力等：采用中波红外偏振成像的目标探测实验
9
统以及图像采集与处理 3 部分。图 2 为笔者搭建的中波偏振成像实验系统，系统中采用了法国 CEDIP 公司 Jade 中波测温热像仪，焦平面探测器像元数 320×240，像元尺寸 30 μm× 30 μm，工作波段范围为 3～5 μm， A/D 量化精度 14 bit。热图像采集系统采用 Jade 测温热像仪自带的图像采集系统，各偏振图像经过相同的系统温度-灰度转换关系，得到标准的热偏振图像，进而用文中的处理方法进行偏振信息图像的处理。红外检偏器采用英国 SPECAC 公司 CaF2 的金属线栅偏振片，有效光学口径为 50 mm，栅网间距为 0.25 μm，透过率为 86％(5 μm)，偏振度为 99.6％，消光比为 300∶1。检偏器由旋转支架支撑并置于热像仪光学镜头前。

偏振成像研究综述

偏振成像研究综述偏振成像研究综述西安⼯业⼤学光电⼯程学院学⽣：刘彬彬指导⽼师：⾼明摘要：偏振成像技术是光学领域得⼀项新技术，国内外⼗分重视对该技术及其应⽤的研究。

地球表⾯和⼤⽓中的⽬标在反射、散射、透射及发射电磁辐射的过程中，会产⽣由它们⾃⾝性质决定的特征偏振。

由于⼤⽓及地物光谱辐射的偏振敏感性，⼜由于偏振特性与物体的表⾯状态和固有属性密切相关，加上不同种类的⽬标具有不同的偏振特性，使得偏振成像逐步发展成地基、航空和卫星观测的新技术⼿段。

在全球⽓候变迁研究，对地遥感探测和天⽂研究等领域得到应⽤。

根据不同探测⽬标，从偏振分析机制和偏振信息获取模式等⽅⾯介绍了光学偏振成像技术的研究进展，并结合国内外相关领域偏振成像实验研究结果，描述了偏振成像技术在⼤⽓、⾃然地物、⼈⼯⽬标、医学诊断以及天⽂学探测领域的应⽤基础研究情况，最后总结和展望了偏振成像技术的问题和发展趋势。

关键字：偏振成像技术；特征偏振：遥感探测。

1 引⾔光波的信息量是⾮常丰富的。

依据光波的电磁理论，光波包含的信息主要有：振幅（对应于光强），波长（频率），相位，偏振态。

通常的光辐射成像是获取⽬标的光谱，辐射强度及空间状态等信息，⽤于反演⽬标性质参数。

但是，从电磁波的横波性质来看，偏振或称极化也是电磁波的重要特征之⼀。

偏振特性与物质性质密切相关，是遥感需要获取的主要信息参数。

在光学波段，⽆论是可见还是红外谱段，不同⽬标都具有各⾃⼀定的偏振特性。

偏振参数能够很好的表征被探测⽬标的性质特征。

因此，⼈们将光学遥感与偏振测量技术相结合，促进了偏振成像技术的发展。

传统的遥感⽅法获取的信息主要是电磁强度特征和⼏何特征,⽽偏振特性取决于其表⾯的固有属性，如其介质特征，结构特征，粗糙度，⽔分含量等，还与观察⾓度和辐照条件有关，正是由于偏振测量同⾮偏振测量（通常为光强测量）相⽐能获得与物质⾃⾝特性相关的偏振信息，所以，通过解析⽬标的偏振信息可以更加容易的识别⽬标，同时由于偏振测量所具有的上述优点，它在云和⼤⽓⽓溶胶的探测、地质勘探、海洋开发、农牧业发展和军事等相关领域都具有重要的应⽤价值。

《2024年成像偏振探测的若干关键技术研究》范文

《成像偏振探测的若干关键技术研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，成像偏振探测技术作为一种新兴的遥感探测技术，在军事、环境监测、气象观测、生物医学等领域得到了广泛的应用。

成像偏振探测技术通过获取目标物体的偏振信息，可以有效地提高图像的对比度和清晰度，从而实现对目标的精确探测和识别。

本文将重点研究成像偏振探测的若干关键技术，包括偏振成像原理、偏振器件设计、偏振信息处理和偏振探测应用等方面。

二、偏振成像原理偏振成像原理是成像偏振探测的基础。

当光波传播时，其电矢量方向会发生变化，这种变化称为光的偏振。

偏振成像技术通过测量和记录光波的偏振状态，从而获取目标物体的偏振信息。

在偏振成像过程中，需要使用偏振器件对光波进行调制和检测，以获取目标物体的偏振信息。

三、偏振器件设计偏振器件是成像偏振探测的关键部件之一。

目前常用的偏振器件包括偏振片、波片、偏振棱镜等。

针对不同的应用场景和需求，需要设计出不同类型和规格的偏振器件。

例如，在可见光波段，需要使用高透过率、高消光比的偏振片；在红外波段，需要使用具有特定光谱响应的波片或偏振棱镜等。

此外，还需要考虑偏振器件的稳定性、可靠性和制造成本等因素。

四、偏振信息处理获取目标物体的偏振信息后，需要进行信息处理和分析。

这一过程包括偏振信息的提取、校正、融合和显示等环节。

首先，需要从原始的偏振数据中提取出有用的信息，如目标的形状、大小、纹理等；其次，需要对数据进行校正，以消除系统误差和噪声干扰；然后，将不同波段的偏振信息进行融合，以提高图像的对比度和清晰度；最后，将处理后的图像进行显示或存储。

五、偏振探测应用成像偏振探测技术在多个领域都有广泛的应用。

在军事领域，成像偏振探测技术可以用于战场侦察、目标识别和导弹制导等方面；在环境监测领域，可以用于大气污染监测、海洋环境监测和森林火灾监测等方面；在气象观测领域，可以用于云雾识别和降水检测等方面；在生物医学领域，可以用于细胞和组织结构的观察和分析等方面。

利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究

利用长波红外偏振成像与光强图像融合的实验研究
＊
王元铂，刘杰，沈洪斌，李刚，李莉
（军械工程学院，河北石家庄０５０００３）
摘要：为解决红外迷彩对传统热成像系统的干扰问题，达到在战场上识别红外伪装目标的目的，
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇａｎｄｆｕｓｉｏｎｗｉｔｈｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｍａｇｅ
第３５卷第５期２０１３年１Ｏ月
光
学
仪
器
Ｖｏ１．３５，Ｎｏ．５
Ｏｃｔｏｂｅቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｒ，２０１３
ＯＰＴＩＣＡＬＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ
文章编号：１００５ — ５６３０（２０１３）０５ — ００２４ — ０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｕｓｉｎｇｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇａｎｄｆｕｓｉｏｎｗｉｔｈｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｍａｇｅｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｃａｍｏｕｆｌａｇｅｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｈｅｒｍａｌｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅｃｏｇｎｉｚｅｃａｍｏｕｆｌａｇｅｔａｒｇｅｔｓｏｎｔｈｅｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄ．Ｌｏｎｇｗａｖｅｉｎｆｒａｒｅｄｐｏｌａｒｉｚｅｄｉｍａｇｅｓｏｆｔｙｐｉｃａｌｂａｔｔｌｅｆｉｅｌｄａｒｅａｃｑｕｉｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙＭＡＴＬＡＢｐｒｏｇｒａｍｔｏｇｅｔｔｈｅｌｏｎｇｗａｖｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｅ．Ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｅａｎｄｉｎｔｅｎｓｉｔｙｉｍａｇｅｉｓｆｕｓｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｉｎｆｒａｒｅｄ

红外偏振成像技术研究的开题报告

红外偏振成像技术研究的开题报告一、题目：红外偏振成像技术研究二、课题背景红外成像技术是一种红外图像感应技术，由于红外波长具有穿透力强、成像透明、成像范围宽、夜间工作、便于携带等优势，可应用于军事、安防、石油、电力、交通等领域。

而红外偏振成像技术不仅能够获取红外图像信息，还可以获取物体表面的偏振性质，可以获取物体表面反射和散射的偏振信息，并且可以判别物体组成、磁化状态、光学、机械等性质，是一种非常有前景的技术。

三、研究目的本研究旨在：1.深入研究红外偏振成像技术的工作原理、成像特点和应用领域；2.研究红外偏振成像技术的成像算法、处理技术、性能优化等方面技术，提高技术的成像效果和实用性；3.设计并试制一款具有一定实用性的红外偏振成像系统，并进行系统性能测试与分析。

四、研究内容本研究的具体内容包括：1.红外偏振成像技术的原理和特点2.红外偏振成像技术的成像算法和处理技术3.红外偏振成像系统的设计与实现4.红外偏振成像系统性能测试与分析五、研究方法本研究采用文献法、实验法和案例分析法等研究方法。

文献法主要用于深入研究红外偏振成像技术的相关理论知识；实验法主要用于验证红外偏振成像系统的成像效果和性能；案例分析法主要用于分析红外偏振成像技术的应用领域和市场前景。

六、预期成果本研究的预期成果包括：1.深入研究红外偏振成像技术的原理和特点，对红外偏振成像技术进行全面系统性的论述；2.设计并制造一款具有实用价值的红外偏振成像系统，实现对物体表面偏振性质的成像并提高成像效果；3.对红外偏振成像技术在军事、安防、石油、电力、交通等领域的应用进行案例分析，并对技术的发展前景进行预测。

七、研究计划本研究的具体计划如下：第一年：1.搜集有关红外偏振成像技术的文献，并深入研究其原理和特点；2.研究红外偏振成像技术的成像算法和处理技术，并基于Matlab平台进行实验验证；3.撰写开题报告和中期报告。

第二年：1.设计并试制一款便携式红外偏振成像系统，并进行系统性能测试和分析；2.对已有成像算法和处理技术进行优化和改进，提高成像效果和实用性；3.研究红外偏振成像技术在军事、安防、石油、电力、交通等领域的应用。

热红外偏振成像技术在目标识别中的实验研究

第33卷第2期2007年3月光学技术OPT ICAL T ECHN IQU EVol.33No.2M ar. 2007文章编号:1002-1582(2007)02-0196-03热红外偏振成像技术在目标识别中的实验研究汪震,洪津,乔延利,王峰,杨伟锋(中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室,合肥 230031)摘要:简要分析了热红外偏振探测与热红外强度探测在物理含义方面的区别,由此提出了一种利用偏振信息在红外图像中识别目标的新方法。

通过热红外偏振成像系统获得了目标的偏振图像,并由计算机提取出了图像中的偏振信息。

由于目标与自然背景的热红外偏振特性有较大的差异,所以通过分析这些信息,可以更好的识别目标。

实验结果表明,该方法不仅可以很好地识别自然背景中的人造目标,而且对热红外伪装目标的识别也很有效。

关键词:光学测量;偏振;红外图像;成像偏振仪;目标识别中图分类号:O436.3;T N219 文献标识码:AStudy of thermal polarization imaging measurement in target recognitionWAN G Zhen,H ON G Jing,QIAO Yan _li,WAN G Feng,YAN G Wei_feng(Remote Sensing Laborator y,Anhui I nstitute of O ptics and Fine M echanics,Chinese Academy o f Science,Hefei 230031,China)Abstract:T he differences in physics between r emote sensing using t hermal polar ization of radiat ion and using intensity of radiatio n are analyzed.A nov el method that is applied to recog nize manmade targets with their polarization information in ther -mal images is presented.Polarizatio n images of targets ar e obtained by the thermal imaging polarimeter,and the polarizatio n in -for matio n of tar gets is ex tracted by computer.Because of the difference bet ween the polarization char acters of natural back -ground and manmade targets,these targets can be w ell recognized by means of analy zing the polarization information.T he ex -periments show that this method is effective in r ecognizing manmade targets and camouflaged targets from natur al background.Key words:optical measurement;polarization;thermal image;imag ing polarimeter;tar get recognition1 引言由传统的遥感方法获取的信息主要是电磁强度特征和几何特征。

试论红外偏振成像系统光学设计

试论红外偏振成像系统光学设计【摘要】本文围绕红外偏振成像系统光学设计展开讨论。

在介绍了研究背景和研究意义，为后续内容提供了背景和动机。

正文部分分别阐述了红外偏振成像系统的概述、红外成像原理分析、光学设计方法探讨、模拟与实验结果分析以及工程应用展望。

结论部分探讨了红外偏振成像系统光学设计的重要性，并提出了未来研究方向。

通过本文的阐述，读者可以全面了解红外偏振成像系统光学设计的相关知识和发展趋势，为相关研究和工程应用提供参考和借鉴。

【关键词】红外偏振成像系统、光学设计、研究背景、研究意义、红外成像原理、光学设计方法、模拟、实验结果、工程应用展望、红外偏振成像系统光学设计重要性、未来研究方向.1. 引言1.1 研究背景红外偏振成像技术是一种利用物体在红外光下吸收、反射、透射和散射特性的差异来获取目标信息的技术。

红外偏振成像系统可以提供比传统红外成像系统更丰富和更准确的目标表面特性信息，具有更广泛的应用前景。

随着对目标识别和检测精度要求的不断提高，红外偏振成像技术受到越来越多的关注。

红外偏振成像系统的设计和研究还存在许多挑战和难点，尤其在光学设计方面需要深入探讨。

对红外偏振成像系统光学设计的研究具有重要意义。

在本文中，我们将探讨红外偏振成像系统的概述、红外成像原理分析、光学设计方法、模拟与实验结果分析以及工程应用展望，以期为红外偏振成像系统的设计和研究提供一定的参考和指导。

1.2 研究意义红外偏振成像系统的研究也有助于推动光学成像技术的发展与创新。

通过探讨光学设计方法，可以为红外偏振成像系统的设计与优化提供新思路和方法。

这不仅有助于完善现有的红外成像技术，也有助于拓展其在更广泛领域的应用。

研究红外偏振成像系统的光学设计具有重要的理论和实践意义。

通过深入探讨其研究意义，可以更好地指导未来的研究工作，并促进相关技术的发展与应用。

2. 正文2.1 红外偏振成像系统概述红外偏振成像系统是一种利用红外波段的偏振信息进行成像的先进技术。

基于红外偏振成像的目标检测技术

ｄｅｔｅｃｔｔｈｅｔａｒｇｅｔｓａｇａｉｎｓｔｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．Ｉｎｔｈｅｂａｔｔｌｅｉｆｅｌｄ，ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｍａｎ — ｍａｄｅａｎｄｎａｔｕｒａｌ
能够提高人们对自然景物及伪装的辨别能力。首先介绍了偏振成像理论及其系统的结构组成，然后对基于偏振图像处理的目标特征提取过程进行了分析，并对偏振图像像质评价方法以及图像融合、分割和特征提取方法进行了研究。最后给出了国外基于偏
振成像目标检测技术的应用研究情况，并指出了该技 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在军事领域中的应用价值。关键词：偏振成像；目标检测；偏振图像处理；特征提取中图分类号：ＴＮ２１９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２ — ８７８５．２０１３．０３．００１
ｏｎｅ ’ Ｓａｂｉｌｉｔｙｔｏｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｔｈｅｃａｍｏｕｌｆａｇｅｒｏｆｍｔｈｅｎａｔｕｒｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇａｎｄ
ｉｔｓｓｙｓｔｅｍｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｔａｒｇｅｔｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｅｑｕａｌｉｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ，ｉｍａｇｅｆｕｓｉｏｎ，ｉｍａｇｅｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｉｎｆｒａｒｅｄｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇａｔａｂｒｏａｄａｒｅｇｉｖｅｎａｎｄｔｈｅｖａｌｕｅｏｆｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｍｉｌｉｔａｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇ；ｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ

红外偏振技术的原理及应用

红外偏振技术的原理及应用简介红外偏振技术是一种利用红外辐射传感器和偏振滤波器进行测量和分析的技术。

它基于红外辐射的偏振特性，能够提供更丰富的信息，用于各种应用领域。

本文将介绍红外偏振技术的原理及其应用。

原理1.红外辐射的偏振特性–红外辐射是由振动的电子和分子产生的，因此具有偏振特性。

–偏振方向是指电磁波的电场振动方向。

–红外辐射的偏振方向决定了其与物体相互作用的方式。

2.红外偏振传感器的工作原理–红外偏振传感器通过特殊材料或涂层选择性地吸收特定偏振方向的红外辐射。

–传感器测量吸收的红外辐射的强度，通过计算吸收比例得到物体的偏振特性。

3.偏振滤波器的原理–偏振滤波器通过选择性地透过或屏蔽特定偏振方向的红外辐射。

–过滤器可以是线性偏振滤波器、圆偏振滤波器或其他类型的滤波器。

应用领域红外偏振技术在多个领域广泛应用，以下是其中的几个主要领域：1.食品安全–红外偏振技术可用于检测食品中的异物和污染物。

–通过测量食品中的红外辐射偏振特性，可以快速准确地检测出食品中的杂质。

2.环境监测–红外偏振技术可用于检测大气污染物和环境污染物。

–通过测量红外辐射的偏振特性，可以分析出大气和环境中的污染物的来源和浓度。

3.医学影像–红外偏振技术可用于医学影像的诊断和治疗。

–通过测量人体组织中红外辐射的偏振特性，可以提供更丰富的生物组织结构信息，用于疾病的早期诊断和治疗。

4.材料科学–红外偏振技术可用于材料的研究和分析。

–通过测量材料中红外辐射的偏振特性，可以研究材料的晶体结构、分子取向和光学性质等。

5.安防系统–红外偏振技术可用于安防系统的监控和检测。

–通过测量红外辐射的偏振特性，可以提高安防系统的检测性能和防护能力。

结论红外偏振技术是一种利用红外辐射的偏振特性进行测量和分析的技术。

它在食品安全、环境监测、医学影像、材料科学和安防系统等领域具有广泛的应用前景。

随着技术的发展和应用的推广，红外偏振技术将在更多领域发挥作用，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。

红外偏振成像原理与技术

（1）斯托克司表示法
人眼无法直接观察到偏振光，需要将偏振光以某种形式显示出来，以便识别与处理。斯托克司（Stokes）表示法是目前常用的描述方法。斯托克司指出，一束光的偏振状态可由四个参数 I，Q，U，V完全表示
用 0、90、 45、- 45 方向上线
偏振光表示参数：
线偏振度和偏振角计算：
I I0 I90 I45 I45 Ii Ir
❖ 由于自然光中的各矢量没有固定的位相关系，因此方向不同两个的电矢量无法样合成一个单独的矢量，但在数学上可以用两个振幅相等的非相干的波表示，通常用两个正交的线偏振光来表示自然光。
返回
（５）部分偏振光
❖ 在普遍情况中，电矢量变化的方式既不是完全规则的，也不是完全无规则的，这种光称为部分偏振光。描述这种性质的波，一个最有效的方法是把它看成一定比例的自然光
红外物理与技术
第9章红外偏振成像原理与技术
教学要求
❖ （1）深入理解光的偏振基本概念，熟悉不同偏振光的基本特点，了解它们之间的区别。
❖ （2）掌握红外偏振的成像原理，成像方式，掌握不同类型目标的红外偏振特性。
❖ （3）通过所列举的红外偏振成像与光强成像的图像分析结果更深刻地理解红外偏振成像特点。
❖ 在光波的电偶极子辐射模型中，偶极子振荡产生的电磁波，因为电场波在包含偶极子的平面内振动，所以每个偶极子发
出的光都是偏振光。设单个偶极子在 x-y平面内振动，光波
沿 z 轴传播，则电场波在某一点处为：
Ex Ax cost kz Ey Ay cost kz
E 0
❖ 振动面与 x 轴的夹角为
Ay Ax
Ex
❖ 合成的电矢量也是直线振动，有二次表达式可知，当 sin 0

长波红外偏振探测性能分析与成像研究

第１３卷第５期
２０１３焦
Ｖｏ１．１３．ＮＯ．５
Ｍａｙ，２Ｏ１３
５月
长波红外偏振探测性能分析与成像研究
刘宇轩，顾明剑
（中国科学院上海技术物理研究所，上海２０Ｏ０８３）摘要：为了分析研究长波红外偏振探测的原理及探测过程，本文根据偏振成像的原理，设计搭建了一套的长波红外偏振
势。
但是，由于长波红外与其它波段的红外辐射产生机理不同，大部分并不是通过太阳光的反射和散射来
式（１）中，Ｓｏ与入射的光强有关；ｓ和５２与０。和９０。
两个方向的线偏振有关地与左右旋的园偏振光有关。偏振度（ＤＯＬＰ）描述为ｐ，当０＜Ｐ＜１时，入射辐
明，相比于红外成像，长波红外偏振成像具有独特的
优势与特点。
的偏振测量方式。１）根据Ｓｔｏｋｅｓ参数定义测量。按照定义的公
１基本原理
１．１Ｓｔｏｋｅｓ公式
式，只需要分别测量０。、４５。和９ｏ。三个方向的光强信
探测装置，在实验室环境下对其进行了性能测试，测试结果表明整个装置具有较好的性能指标，并分析了影响探测结果的因素。同时在外场进行了典型目标的长波红外偏振成像，对人造目标及自然环境分别进行了辐射成像、偏振度成像